由於(yu) 半導體(ti) 激光器具有結構簡單、體(ti) 積小、壽命較長、易於(yu) 調製及價(jia) 格低廉等優(you) 點, 廣泛應用於(yu) 軍(jun) 事領域,如激光製導跟蹤、激光雷達、激光引信、激光測距、激光通信電源、激光模擬武器、激光瞄準告警、激光通信和激光陀螺等。目前, 世界上的發達國家都非常重視大功率半導體(ti) 激光器的研製及其在軍(jun) 事上的應用。
半導體(ti) 激光引信是一種光學引信, 屬主動式近炸引信的技術範疇。激光引信通過激光對目標進行探測, 對激光回波信息進行處理和計算, 判斷出目標, 計算出炸點, 在最佳位置適時引爆。炸彈一旦未捕獲或丟(diu) 失目標以及引信失靈後, 自炸機構可以引爆彈丸自毀。半導體(ti) 激光引信是激光探測技術在武器係統中最成功的應用。
激光製導:它使導彈在激光射束中飛行直至摧毀目標。
半導體(ti) 激光製導已用於(yu) 地-空導彈、空-空導彈、地-地導彈等。激光製導跟蹤在軍(jun) 事上具有十分廣泛的應用。激光製導的方法之一是駕束製導, 又稱激光波束製導。從(cong) 製導站的激光發射係統按一定規律向空間發射經編碼調製的激光束, 且光束中心線對準目標;在波束中飛行的導彈, 當其位置偏離波束中心時,裝在導彈尾部的激光接收器探測到激光信號, 經信息處理後, 彈上解算裝置計算出彈體(ti) 偏離中心線的大小和方向, 形成控製信號; 再通過自動駕駛儀(yi) 操縱導彈相應的機構, 使其沿著波束中心飛行, 直至摧毀目標為(wei) 止。另一種激光製導方法是光纖製導。通過一根放出的光纖把傳(chuan) 感器的信息傳(chuan) 送到導彈控製器, 觀察所顯示的圖像並通過同一光纖往回發送控製指令,以達到控製操縱導彈的目的。
激光測距:主要用於(yu) 反坦克武器以及航空、航天等領域。測距儀(yi) 采用半導體(ti) 激光器作光源具有隱蔽性,略加改進, 還可測量車輛之間的距離並進行數字顯示, 在低於(yu) 所需安全係數時發出警報。半導體(ti) 激光夜視儀(yi) 和激光夜視監測儀(yi) 也得到重要應用。利用半導體(ti) 激光器列陣主動式夜視儀(yi) 的光源具隱蔽性, 列陣功率高的特點, 可提高監測距離至1 km, 如配上掃描和圖像顯示裝置, 則可成為(wei) 激光夜視監測儀(yi) 。用其對目標進行監測時, 目標的活動情況可適時通過光纜傳(chuan) 送到指揮所。選擇較長的合適波長, 可成為(wei) 全天候監測儀(yi) 。
激光雷達:與(yu) CO2 激光雷達相比, 半導體(ti) 激光列陣的激光雷達體(ti) 積小、結構簡單、波長短、精度高、具有多種成像功能及實時圖像處理功能, 包括各種成像的綜合、圖像跟蹤和目標的自動識別等。可用於(yu) 監測目標, 測量大氣水氣、雲(yun) 層、空氣汙染; 還可用作飛機防撞雷達, 機載切變風探測相幹光雷達, 對來襲目標精確定位以及對直升飛機和巡航導彈的地形跟蹤等。半導體(ti) 激光雷達主要是波長820~850 nm 的LD 及列陣。
激光模擬:激光模擬主要是以半導體(ti) 激光為(wei) 基礎發展起來的新型軍(jun) 訓和演習(xi) 技術。通過調節激光射束、周期和範圍以達到模擬任何武器特征的目的。武器模擬主要使用904 nm 半導體(ti) 激光器, 用對眼睛安全的激光器作為(wei) 戰術訓練係統的基礎, 最初稱為(wei) 激光交戰係統( LES) 。該係統的研製始於(yu) 1973 年, 其可行性已得到了證實。1974 年引進了微處理機技術, 於(yu) 是LES 發展成為(wei) 多功能激光交戰係統(MILES) 。同年,賽羅克斯電光係統公司接受了全套MILES 工程的研製合同, 向陸軍(jun) 提供8 萬(wan) 多套裝備, 用於(yu) 地麵作戰模擬。此外, 該公司還研製了空對地作戰係統以及MILES 空防樣機。目前, 全世界有美、英、瑞( 典) 三國出售MILESII/SAWE 係統; 北約國家、以色列、阿根廷、俄羅斯、中國都在開發這種係統。
深海光通信:半導體(ti) 激光器是一種理想光源, 具有抗幹擾、保密性好等優(you) 點。激光對潛通信光源藍綠光是海水的通信窗口( 460~540 nm) , 穿透深度約300 ft, 潛艇可用藍綠光和衛星或航空母艦進行通信聯絡。倍頻半導體(ti) 高功率激光器列陣( 波長在920~1080 nm) 就是一種這樣的光源。
半導體(ti) 激光瞄準和告警:瞄準具有兩(liang) 類: 一類以發射紅外激光的GaAs激光器為(wei) 基礎, 士兵需佩戴夜視鏡才能看清目標上的激光光斑, 以解決(jue) 夜間士兵的瞄準射擊問題; 另一類激光瞄準以發射紅色激光和可見光的半導體(ti) 激光器為(wei) 基礎。美國激光裝置公司在20 世紀80 年代推出的FA- 4 型激光瞄準具的重量僅(jin) 99 g, 長11.4 cm。為(wei) 滿足不同波長激光和可調諧激光器的探測要求, 激光告警的工作波段不斷得到拓展, 角分辨率也不斷得到提高。
半導體(ti) 激光通信:半導體(ti) 激光器在衛星通信技術中隻需要較小的望遠鏡和較低的發射功率, 就能實現光的自由空間傳(chuan) 輸並獲得極高的數據率傳(chuan) 輸。激光通信技術可用於(yu) 軌道衛星間的相互通信及衛星與(yu) 地麵站的通信。
軍(jun) 用光纖陀螺:軍(jun) 用光纖陀螺是軍(jun) 用光纖領域中用途最廣, 是目標監測和測量方麵不可缺少的技術手段。由光纖繞成環形光路, 采用Sagnac 幹涉原理, 檢測出隨轉動產(chan) 生的兩(liang) 路激光束的相位差, 由此得出轉動的角速度。其主要優(you) 點是: 無運動部件, 儀(yi) 器牢固, 耐衝(chong) 擊, 抗加速運動; 機構簡單, 價(jia) 格低廉; 啟動時間極短( 原理上可瞬時啟動) ; 靈敏度高, 可達10- 7 rad/s; 動態範圍極寬( 約為(wei) 2 000 度/秒) ; 壽命長等。在軍(jun) 用民用光纖通信、光纖製導導彈、製導魚類等方麵廣泛應用。
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