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淺談光纖激光器在軍事的應用

發布時間:2017/9/5     信息來源:http://www.mediaworksasia.com   作者:激光切割機    0

目前激光器的種類很多,如按激光器工作物質性質分類,可分為氣體激光器、固體激光器、液體激光器和半導體激光器等,光纖激光器是近年來激光領域關注的熱點之一,光纖激光器與傳統固體激光器相比具有轉換率高、光束質量好、高穩定性和免維護等優勢。近年來,隨著單根光纖輸出功率的不斷提高,高功率光纖激光器的應用前景更為看好,並已在光通信、軍事、製造業、材料加工和處理、醫學、石油及航天等領域得到迅速的應用,呈現出逐步替代現有傳統高功率激光器的趨勢。今天小編就來談談光纖激光器在軍事領域中的應用:

由於光纖作為一種傳輸媒質,與傳統的銅電纜相比具有一係列明顯的優點,因此,自70年代以來,光纖技術不僅在電信等民用領域取得了飛速的發展,而且因其抗電磁幹擾、保密性好、抗核輻射等能力,以及重量輕、尺寸小等優點,使它也得到了各發達國家政府和軍方的重視與青睞。在美國,三軍光纖技術開發活動的計劃項目分成五大部分:有源和無源光元件、傳感器、輻射效應、點對點係統和網絡係統。由三軍光纖協調委員會進行組織,每年投資為5千萬美元。 在麵向21世紀的今天,美國國防部已把“光子學、光電子學”和“點對點通信” 列為2010年十大國防技術中的兩項。其中光纖技術占據著舉足輕重的地位。這預示著美國等西方國家對光纖技術軍事應用的研究將全麵展開並加速進行。而各項先期應用及演示、驗證表明。21世紀的軍事通信和武器裝備離開了光纖技術將無“現代化”或 “先進”可言,在未來戰爭中將處於被動挨打的局麵。

光纖製導導彈(FOG-M)

光纖製導導彈的概念提出於1972年,但其發展是在80年代初期。美國陸軍的項目主要用於反坦克和反武裝直升飛機。早期設計的射程僅10km。美國海軍的項目則主要用於空對空、空對地及艦對艦作戰。美國陸軍在1989~1991年用於FOG-M的開發經費都在1億美元左右。進行了4O次以上的點火試驗,後因研製費用太高而於1991年項目被取消。 海灣戰爭中,美軍在用輕武器抗衡重武器或裝甲編隊時意識到,需要一種可以展開又保持攻擊裝甲編隊所需殺傷力的輕、重應急武器,而 FOG-M正好能滿足這種極有殺傷力、存活率、高度可展開和靈活的係統的需要。最近有報道,美國陸軍導彈司令部正在對遠程光纖製導導彈進行技術演示,該導彈能擊中100km外的運動目標。 FOG-M不僅受到美國軍方的重視,德國也進行了開發研究,並得到了法國的合作,意大利也加入其中,三國共同製定了三邊光纖導彈(TRIFOM)計劃。

軍用機器人

軍用機器人是泛指用於軍事目的的機器人係統。如用於排雷機器人及陸上掃雷坦克, 用於接觸爆炸物品和處理報廢化學武器的防爆機器人及防化機器人。用於戰場自動化補給彈藥及軍工生產中采用的軍用機器人等。由於光纖具有的獨特優點,光纖技術其中包括光纖傳感技術開始越來越多地在軍用機器人中得到應用。目前開始研製或已經研製的軍用機器人光纖傳感器,主要有機器人觸覺傳感器和接近覺傳感器。觸覺是機器人知覺係統的一個重要組成部分, 隨著光纖傳感技術的發展, 國內外已經開發出一些實用的光纖機器人觸覺傳感器或與其它類型傳感方法聯合使用的組合式機器人觸覺傳感器。光纖傳感器有功能型和非功能型之分:功能型光纖機器人觸覺傳感器。如利用光纖微彎損耗機理研製的機器人觸須式光纖觸覺傳感器。非功能型光纖觸覺傳感器如用於敏感機器人手抓觸覺, 主要有兩種類型:一種是位移式(反射式)光強調製型機器人觸覺傳感器, 另一種是受抑全內反射式光調製型光纖機器人觸覺傳感器。機器人在使用中幾乎都要求手爪開環運行機械係統能高精度定位, 這就要求手爪對接近被抓物體的距離進行感知, 即所謂接近覺。特別是對於防爆機器人, 所抓物體一般是易燃、易碎物。需要盡量減少抓握時的衝擊力,以便緩慢、對稱的定位, 因而在手爪上需要配置感知接近被抓物體距離的接近覺傳感器。

光纖激光器作為新一代高功率激光器的代表,其發展方向主要表現在以下幾個方麵:
1、進一步提高單根光纖輸出功率,輸出功率從百萬級向千瓦級發展;
2、進一步提高光纖激光器的性能,從連續光纖激光器向大功率脈衝激光器發展,從常規的組束技術向相幹組束技術發展,以保持高功率光纖激光良好光束質量;
3、高功率光纖激光器的實用化研究,提高穩定性,使其更加小巧緊湊。

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