世界各国正在迅速发展用于陆地和海上、空中和太空军事任务的高能激光武器。大量小型廉价无人机充斥天空或掠过海面的前景，正促使各国军方开发和部署激光武器，作为昂贵且可能不堪重负的导弹防御系统的替代方案。
早在激光被发明之前，激光武器就一直是科幻小说的主要内容。最近，它们也在一些阴谋论中占据突出地位。这两种类型的小说都强调有必要了解激光武器的实际工作原理以及它们的用途。
激光利用电力产生光子或光粒子。光子通过一种增益介质，这种介质可以产生一系列额外的光子，从而迅速增加光子的数量。然后，所有这些光子被光束导向器聚焦成一个狭窄的光束。
自1960年第一台激光器问世以来的几十年里，工程师们已经开发出各种各样的激光器，这些激光器在电磁波谱中产生从红外线到紫外线等不同波长的光子。正在寻找军事应用的高能激光系统是基于固体激光器的，它使用特殊的晶体将输入的电能转换为光子。高功率固态激光器的一个关键方面是光子是在电磁波谱的红外部分产生的，因此人眼无法看到。
当激光束与表面相互作用时，根据光子波长、光束功率和表面材料的不同，激光束会产生不同的效果。在光谱可见部分产生光子的低功率激光器作为指针和公共活动灯光表演的光源是有用的。这些光束的功率很低，它们只是从表面反射而不会损坏表面。
在医疗过程中，高功率激光系统用于切割生物组织。最高功率的激光器可以加热、蒸发、熔化和燃烧许多不同的材料，并用于工业过程中的焊接和切割。
除了激光的功率水平，提供这些不同效果的能力是由激光和目标之间的距离决定的。
部分基于高功率工业激光器取得的进展，军方正在发现高能激光器越来越多的用途。高能激光武器的一个关键优势是它们提供了一个“无限的弹夹”。与弹药有限的枪支和大炮等传统武器不同，高能激光只要有电力就能持续发射。
美国陆军正在部署一种基于卡车的高能激光器，以击落一系列目标，包括无人机、直升机、迫击炮弹和火箭。50千瓦激光器安装在斯瑞克步兵战车上，陆军于2024年2月在中东部署了四套系统进行战场测试。
美国海军已经部署了一种舰载高能激光器，以防御小型和快速移动的海洋水面舰艇以及导弹和无人机。海军于2022年8月在“普雷布尔”号驱逐舰上安装了60千瓦的激光武器。
美国空军正在研制用于防御和进攻任务的高能激光器。2010年，美国空军测试了安装在一架改装的波音747上的兆瓦级激光器，击中了一枚发射中的弹道导弹。美国空军目前正在研制一种用于战斗机的小型武器系统。
俄罗斯似乎正在开发一种地面高能激光器，以“致盲”对手的卫星。
激光武器的局限性
军方使用高能激光的一个关键挑战是需要高水平的功率才能从远处产生有用的效果。与工业激光可能距离目标只有几英寸不同，军事行动涉及的距离要大得多。为了防御来袭的威胁，如迫击炮弹或小船，激光武器需要在造成任何伤害之前与目标交战。
然而，要在安全距离上烧穿材料，激光束需要几十到几百千瓦的功率。最小的原型激光武器消耗10千瓦的功率，大致相当于一辆电动汽车。最新的高功率激光武器正在开发中，功率为300千瓦，足以为30户家庭供电。而且由于高能激光的效率最多只有50%，它们会产生大量的废热，必须加以管理。
这意味着高能激光器需要广泛的发电和冷却基础设施，这限制了不同军事平台可以产生的效果类型。军用卡车和空军战斗机的高能激光武器空间最小，因此这些系统仅限于需要相对低功率的目标，例如击落无人机或禁用导弹。舰船和大型飞机可以容纳更大的高能激光，有可能在船只和地面车辆上烧出洞来。永久性地面系统的限制最小，因此功率最高，这使得使遥远的卫星眼花缭乱成为可能。
基于平台的高能激光武器的另一个重要限制与无限弹匣概念有关。由于卡车、轮船或飞机必须携带激光器的电源，这将限制电源的容量，激光器只能在需要充电之前使用有限的时间。
高能激光武器也有一些基本的限制，包括在雨、雾和烟雾中散射激光束的效果会降低。为了造成伤害，激光束还需要在几秒钟内锁定目标。目前的原型激光武器也证明了在战区维护是一个挑战。
近年来出现了一种新的阴谋论，声称邪恶的实体使用空中高能激光在加利福尼亚、夏威夷和德克萨斯州引发了野火。这是极不可能的，原因如下。
首先，用空中的高能激光点燃植被所需的功率水平需要安装在大型飞机上的大型电源。那么大的飞机在起火前应该是很显眼的。其次，在一些声称显示起火的图像中，激光束是绿色的。高能激光的光束是看不见的。
在未来，高能激光武器很可能会随着功率水平的提高而继续发展，这将扩大它们可以用来攻击的目标的范围。
中东和乌克兰冲突中使用的低成本武器化无人机构成的新威胁，使高能激光更有可能找到非军事用途，比如保护公众免受恐怖袭击。
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引用:高能激光武器:它们是如何工作的，它们的用途是什么(2024,3月8日)2024年3月8日检索自https://techxplore.com/news/2024-03-high-energy-laser-weapons.html本文档
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