高能激光器及其在军事上的应用

高能激光器及其在军事上的应用

首先我要先对高能激光器进行一下简单的说明：所发出的激光能量比现有的高能量激光高上千倍甚至上百万倍。这种具有巨大能量的激光足以在瞬间摧毁任何空中目标,另外也完全有可能使核聚变点火实现质的突破,当然在工农业生产、材料加工与合成、物理化学基础研究等广泛领域更具有巨大的应用。

下面我们看一下目前的高能激光器在军事上都有哪些应用（选自激光之家）

高能激光束--未来战场的武器

高能激光束的最大特点就是能随时以光一样的速度径直冲向目标，不管这个目标是近在咫尺还是在几千公里开外。

工作原理：高能激光束比太阳亮200亿倍，足以摧毁任何坚固的目标。以每秒30万千米的光速在空中传播，可以打击数千公里以外的敌方目标。能在短时间点燃目标的表面、摧毁移动物体、打击敌方兵器以及引爆炸药。

美国空军“空中激光”武器由波音747飞机改装而成，它独特的“大鼻子”可以发射出高能激光束来拦截和摧毁空中的弹道导弹。

2006年秋天，美国国家侦察办公室就承认，美国的一颗间谍卫星所装备的相机被中国高能激光致盲，但引起国会注意的还是中国从地面摧毁其气象卫星的试验。

缺陷：万事俱备，只欠能源。要让高能激光束产生上述效果，强大的能源供应是前提。高能激光束不仅需要能源，还需要巨大的空间。高能激光器可是一个“大块头”。而且，在空中飞行时，随时可能发生的颠簸将干扰高能激光束的准头。

激光武器在国外的进展情况

激光武器如何打卫星

这张图是我国将美国间谍卫星致盲发生在2006 可见我国的激光还是在世界上处于领先水平的。

上周，美国海军从太平洋北部海域发射了一枚导弹，成功击中一颗失去控制的间谍卫星。这是美国导弹防御系统的部分系统首次投入使用，但打击目标不是其原先设想的远程导弹目标而是一颗失效的卫星。有关专家称，这种击落卫星的做法是美国对其反弹道导弹系统和反卫星能力的一次测试。尺有所短，寸有所长，道魔相争，各有高下。随着太空武器特别是卫星的发展，反卫星武器也层出不穷。目前，除了反卫星导弹之外，激光武器也是摧毁卫星的一种主要手段。激光武器的“闪亮”登场人们把光作为武器的想法，可上溯到远古时代。西方在中世纪就有古希腊科学家阿基米德用聚焦的日光点燃敌人战船的传说。1960年首台激光器在美国问世，为人们点燃了希望之光，自此人们开始了把激光器放在军事上应用这一锲而不舍的追求。而各种科幻片中层出不穷的激光武器，已使它俨然成为未来武器的首选。1975年10月18日，美国在印度洋上空的647预警卫星的红外探测器受到来自苏联西部的强红外闪光的干扰，不能正常工作。1975年10月18日，在莫斯科以南50公里处，苏联连续5次用氟化氢激光器照射了两颗飞临西伯利亚上空用以监视洲际弹道导弹发射井的美国早期预警卫星，使其红外传感器失效达4小时之久。1981年，苏联在“宇宙”系列卫星、飞船和“礼炮”号空间站上进行了8次激光武器试验均获成功。1981年3月，苏联利用一颗卫星上的小型高能激光器照射一颗美国卫星，使其光学、红外电子设备完全失灵。自此，激光打太空卫星开始了，而且愈演愈烈，“神秘闪光”已成为太空卫星的致命武器！命中率可达百分之百激光武器是新一代利用高能量密度射束替代常规子弹的新概念武器。这类武器所特有的是光束作战的迅速反应能力和特别适于反卫星和破坏敌方信息系统等阻止敌方获取信息的能力，这些特点使其成为适应21世纪信息化局部战争的、具有划时代意义的新一代主战兵器。激光武器根据作战用途分为战术激光武器和战略激光武器两大类；根据能量强弱可分为强激光器和弱激光器；根据原理不同可分为化学激光器、自由电子激光器、固体激光器、量子点激光器、气体激励激光器、半导体激光器和液体激光器等。它们主要有以下三个特点：一是反应时间短、照射速度快、命中精度高。激光武器的照射速度极快，可达每秒30万公里，比普通枪弹飞出速度要快40万倍，比导弹的速度快10万倍,所以无需计算提前量，只要瞄准便可百发百中，指哪打哪，命中率极高。二是辐射强度高，摧毁威力大。常规武器是依靠高速飞行的弹丸破片的撞击或高速、高温、高压金属射流的侵浊作用来击毁飞机、舰艇和坦克的。激光武器则靠强激光照射，通过烧蚀、气化武器装备的外壳来造成人员伤亡或电路故障。激光武器发射的是光弹，一秒种可以连射1000发，而且没有后座力，只要有电源就能继续发射。二是无污染，不易受电子干扰，属于比较干净的新杀伤机理武器。“神秘闪光”知多少？据了解，目前已基本成型的激光武器大致有以下几类：

一是战略激光武器打卫星，包括反卫星激光武器和反战略导弹激光武器。1997年10月，美国以中红

外线化学激光炮两次击中在轨道上运行的废弃卫星，宣告秘密试验战略激光武器完满成功。

二是强激光武器打卫星。强激光武器的研究始于20世纪60年代初，又称高能激光武器或激光炮，它是利用高亮度强激光束携带的巨大能量摧毁或杀伤卫星的高技术新概念武器。

三是地面激光反卫星武器。一般将激光器置于高山上，以減少大气层对激光能量的衰減。目前俄罗斯拥有两种地面高能激光武器，并可能于2010年用于实战。

四是空中激光反卫星武器，就是将激光器装在飞机里攻击卫星。当飞机在15公里的高度飞行时，大气非常稀薄，使激光的能量衰減的很少。同时，也扩大了攻击范围。美国空军正加紧准备机载激光武器(ABL)，即在经过改造的波音747上安装激光武器。

五是空间激光反卫星武器。就是将激光器装在卫星或航天飞机上来攻击对方的卫星。由于航天器比飞机平稳得多，没有气流和飞机震动的干扰问题，激光器的能量可以得到充分的发挥，因此，这是一种非常理想的反卫星途径。

美国ABL激光战机将于09年试验拦截弹道导弹

军舰激光器拦截导弹卫星激光器直接拦截导弹

中国网2月29日报道据日本航空新闻网2月28日报道，美国导弹防御局计划在2009年进行首次空中激光发射实验，最终目标是获得弹道导弹上升阶段的拦截手段。

用于击毁上升阶段弹道导弹是美国空军的空中激光发射机（ABL），日前该项目的实用化有了新的进展。美国导弹防御局（MDA）这次在改造过的波音747-400F型飞机的机体里完成了正式激光产生装置的安装。该机所装的激光产生装置利用氧气和碘通过化学反应产生大功率的激光，该系统被称为“COIL”。该系统由6各部分组成，一部分的大小和Mini Cooper差不多。这个系统目前成功的安装在了机体后部的空间里。

“COIL”的性能已经通过地面试验得到确认，以弹道导弹靶弹为目标的击毁试验计划在2009年进行。在此之前，将加速在地面上进行机器运行等试验，以为日后的激光攻击实验作准备。由于弹道导弹在刚发射的上升阶段动作比较缓慢，对于最初敌人的攻击显得很脆弱。所以抓住这点，可以利用激光这种高科技系统一口气击落它，这种想法最初是从里根总统的“星球大战”构想里派生出来的。

当发生战事的时候，ABL飞机就接近到敌国的领空进行空中待机，然后和用于探测弹道导弹发射的侦察卫星进行数据链连接，之后立即进入攻击态势。在一次飞行中机上会装有可以对付相当数量弹道导弹的

激光产生材料。如果ABL飞机完全达到实战能力，美国用于弹道导弹的多层防御网就大体上接近当初的设计目标了。

中国在激光方面也处于世界领先水平，这也是世界各强国素忌惮的

震惊全球的中国激光武器

解放军激光武器拦截拦截巡航导弹

激光武器攻击入侵的飞行器

目前在世界范围内，俄罗斯的激光理论研究处于领先地位，美国与以色列在激光武器应用中处于领先地位，只有中国悄无声息，在国人心目中，中国的武器是落后的，真是这样这样吗？未必！！美国成熟的激光武器是化学激光武器，它是利用大量化学物质的原子受激辐射产生发光现象为原理研制的。但化学激光武器体积庞大，不宜机动部署。美国空军目前研制的最？身的机载氧碘化学激光武器也重达50吨。

此外，化学激光还需要装满化学药品的闷罐车来为它“加油”。但是装有有毒化学物质的闷罐车拖入战区非常危险，一发破甲炮弹就能将其引爆。而且化学激光武器停止发射后，必须排出热的化学物质，它散发出的热信号很容易被对方监测到，使自己成为活靶子。这就是美国在激光武器上雷声大雨点小的真正原因，美国的激光武器根本无法适用于真正的战场，它只能作为一种对敌方心理和战略上的震慑。近年来美军把重点放在固体激光武器上来。它是利用特殊晶体受激辐射产生的发光现象为原理制成的，结构更加紧凑，发出的能量更高。但是应用于实战在技术上有两大难题美国无法突破，超强功率的固态激光器和目标锁定跟踪技术（与现在的导弹跟踪技术完全不同），由于兆瓦级超强功率固体激光器（注：20瓦以上的激光器列阵美国等国限制向我出口）以及高速智能控制环的的研制成功，使中国具有了超距攻击性激光雷达，中国研制的超距攻击性激光雷达的威力强大！它不仅有万里眼的功能，还具有快如闪电，强大无比的万里长矛的威力！可以在激光雷达侦测到目标后的瞬间直接将其摧毁！激光雷达是主动性雷达，比传统的电磁雷达更具优点，隐形飞机在他的千里眼中会报漏无疑。

清楚地记得在试验场：一位军工老专家从电话中得知千里之外的靶标被激光雷达击毁后，激动得泪流满面，仰天大呼：这是我们中国人研制的武器！是全世界最好的武器！！这是全世界最尖端的点穴武器！这就是为何有位中国著名的战略军事专家在媒体上自豪地宣称：美国敢打中国吗？如果它的隐形飞机敢来

中国轰炸，来一架打落一架，一个不剩......大家如果注意收听一下美国之音，也许会知道美国似乎已经嗅到了中国新式武器的信息，他们有点不相信，他们更不敢相信！

美国太张扬，中国太谦虚。如果说在传统的导弹技术方面中国落后于美国不可否认，因为中国的起步较晚，基础工业较差，加之西方国家对中国军事工业的严格限制。但是在新兴激光的军事技术方面，由于我们与美国起步点相差不大，所以我们的研究处于世界领先地位，如果不是牵涉到军事机密，200x年获诺贝尔奖的恐怕绝不会是俄罗斯人，在量子点激光器方面的理论研究中，中国早就处于世界最领先的地位，中国的超强功率的固态激光器是世界一流，用它发射的激光束可在3千公里的距离获得每平方厘米35 K 焦耳能量密度，此能量密度比攻击导弹所必需的破坏阈高出近1个数量级以上。以此粗略推算，中国的攻击激光雷达有效杀伤力超过3万公里。

中国的攻击激光雷达包含着世界最尖端的5大核心技术：

1.激光材料研究的突破

2.激光辐射材料物理机理及成像图谱研究的突破

3.一次性快速跟踪定位控制技术的突破

4.高密度能量可逆转换载体材料的突破

5.激光成像技术的突破

目前中国的攻击激光雷达体积仍然十分庞大，达10吨，缺少强大的瞬时超强能源电池，容易受天气限制，空气中的微粒和水汽会严重干扰其能量和射程，只能陆基和海基。如何把攻击激光雷达装载于卫星，是我国目前正在全力研究攻关的目标，如果探月成功，如果我们的激光武器能量再提高一个数量级，会把攻击激光雷达装载于月球！

笔者曾经参与试验.在1999年, 演示现场,一位高官开玩笑说日本的低轨卫星正在飞临中国北方,看能不能试一下.结果是日本在2周后宣布其一颗卫星失踪. (军事观察)

中国研制成功的新一代激光武器是国际上最先进的激光武器之一，可有效对付频频闯入中国领空侦察的“曙光女神”号超高速战略侦察机；中国的电子干扰机，能使F－117隐形飞机的激光制导、红外导弹完全失灵。

神奇的激光武器

随着美国星战计划重新登台，中国也在1990年悄悄地把激光武器重新上马。

中国在激光器的研究陆续进行了CO2激光（电激励、气动激励）、化学激光、自由电子激光和X射线激光等探索，其中CO2激光和化学器的输出功率达万瓦级以上，有广阔的开发前景。而在强光激光破坏研究方面，中国对激光的热和力学效应进行了广泛的实验研究和理论分析，取得了令人满意的成果，提高了对激光破坏目标的认识。

1996年，中国新一代飞秒超强激光装置研制成功（中国工程物理研究院）。这标志着中国的强激光技术又踏上一个新台阶。这个设备是中国第一台用于超短超强激光研究的精密装置，专家认为它的研制成功为中国强场中的物质及行为研究开拓了道路，是国际上重大研究项目之一。

激光武器具有攻击目标速度快、转换火力快、杀伤效率高等优点，势将成为资讯战时代的重武器。虽有国际法禁止使用低功率的激光致盲武器，但一些国家却秘密发展这种武器，其中又以美国表现露骨。

中国对此亦有准备。1995年在第三届国际防务展览会上（IDEX95），中国展出的ZM－87激光器，有效作用距离3公里，加上一个放大器后更增至5公里，性能并不比美军的差。所以，中国有能力对付在中国海岸频频活动的美国“曙光女神”号超高速战略侦察机。

电子干扰机让F一117隐形飞机难辨东西

美国F－117夜鹰式隐形战斗机，是当今世界的现役高科技隐形飞机，是美军王牌中的王牌。在海湾战争中，美国就是凭借这种技术上远远超过伊拉克防空系统的高科技飞机，无声无息如入无人之境穿越在伊拉克的重要空中防线，闯入巴格达，精确投下制导炸弹，摧毁了伊拉克通信大楼和空军司令部。于是，美军对F117隐形飞机推崇倍至，自以为其天下无敌。

然而，在1998年中国国际防务展览会上，中国的一个展台上摆着几样不起眼的冷冰冰的小东西，却让穿着各式漂亮军装和各种肤色的中外参观者看得两眼发光。

它虽其貌不扬，但对付F 117隐形飞机乃小菜一碟。F117隐形飞机虽然先进，但它攻击地面全靠两枚激光制导炸弹。如今中国研制成这种尖端的干扰系统，在攻击飞机来临时可以及时报警，并自动启动多种远程复合干扰设备，向空中发射相应的电波、激光束、金属箔条、闪光弹、烟雾弹等，可以有效地干扰现役的各种空对地导弹，使之无法击中目标。自然它也能干扰隐飞机的导弹攻击。中国凭借这套尖端的报警干扰系统，完全可以令隐形飞机失去攻击能力。

中国这套防御系统可以部署在机场、港口、仓库、桥梁、指挥所等所有重要的地面军事设施上，用很小的代价保护这些军事设施不被破坏。这套干扰系统装在汽车和拖车上可以任意机动，在部署上十分灵活方便。当年伊拉克和波黑塞族如有这套系统，西方引以为豪的空对地精确攻击将难以实施，伊拉克台可能不致败得那么惨。

中新网9月24日电，中国激光武器技术可能已经取得重大进展，其中有一些技术已经装备部队。

香港文汇报报道，中国内地这些天举行了马祖光先进事迹宣传报告活动，对这位哈尔滨工业大学前著名光学专家的宣传，其规模、规格和层次都很高，耐人寻味。

中国激光武器专打隐形飞机拦截低空巡航导弹

《因为中国防空高能激光器没有找到，现在附上两幅美国的防空高能激光器》

曾经有位中国著名的战略军事专家在媒体上自豪地宣称：美国敢打中国吗？如果它的隐形飞机敢来中国轰炸，来一架打落一架，一个不剩......大家如果注意收听一下美国之音，也许会知道美国似乎已经嗅到了中国新式武器的信息，他们有点不相信，他们更不敢相信！

美国太张扬，中国太谦虚。如果说在传统的导弹技术方面中国落后于美国不可否认，因为中国的起步较晚，基础工业较差，加之西方国家对中国军事工业的严格限制。但是在新兴激光的军事技术方面，由于我们与美国起步点相差不大，所以我们的研究处于世界领先地位，如果不是牵涉到军事机密，200x年获诺贝尔奖的恐怕绝不会是俄罗斯人，在量子点激光器方面的理论研究中，中国早就处于世界最领先的地位，中国的超强功率的固态激光器是世界一流，用它发射的激光束可在3千公里的距离获得每平方厘米35 K 焦耳能量密度，此能量密度比攻击导弹所必需的破坏阈高出近1个数量级以上。以此粗略推算，中国的攻击激光雷达有效杀伤力超过3万公里。

中国的攻击激光雷达包含着世界最尖端的5大核心技术：

1.激光材料研究的突破

2.激光辐射材料物理机理及成像图谱研究的突破

3.一次性快速跟踪定位控制技术的突破

4.高密度能量可逆转换载体材料的突破

5.激光成像技术的突破

目前中国的攻击激光雷达体积仍然十分庞大，达10吨，缺少强大的瞬时超强能源电池，容易受天气限制，空气中的微粒和水汽会严重干扰其能量和射程，只能陆基和海基。如何把攻击激光雷达装载于卫星，是我国目前正在全力研究攻关的目标，如果探月成功，如果我们的激光武器能量再提高一个数量级，会把攻击激光雷达装载于月球！

笔者曾经参与试验.在1999年, 演示现场,一位高官开玩笑说日本的低轨卫星正在飞临中国北方,看能不能试一下.结果是日本在2周后宣布其一颗卫星失踪. (军事观察)

中国研制成功的新一代激光武器是国际上最先进的激光武器之一，可有效对付频频闯入中国领空侦察的“曙光女神”号超高速战略侦察机；中国的电子干扰机，能使F－117隐形飞机的激光制导、红外导弹完全失灵。

神奇的激光武器

随着美国星战计划重新登台，中国也在1990年悄悄地把激光武器重新上马。

中国在激光器的研究陆续进行了CO2激光（电激励、气动激励）、化学激光、自由电子激光和X射线激光等探索，其中CO2激光和化学器的输出功率达万瓦级以上，有广阔的开发前景。而在强光激光破坏研究方面，中国对激光的热和力学效应进行了广泛的实验研究和理论分析，取得了令人满意的成果，提高了对激光破坏目标的认识。

1996年，中国新一代飞秒超强激光装置研制成功（中国工程物理研究院）。这标志着中国的强激光

技术又踏上一个新台阶。这个设备是中国第一台用于超短超强激光研究的精密装置，专家认为它的研制成功为中国强场中的物质及行为研究开拓了道路，是国际上重大研究项目之一。

激光武器具有攻击目标速度快、转换火力快、杀伤效率高等优点，势将成为资讯战时代的重武器。虽有国际法禁止使用低功率的激光致盲武器，但一些国家却秘密发展这种武器，其中又以美国表现露骨。

中国对此亦有准备。1995年在第三届国际防务展览会上（IDEX95），中国展出的ZM－87激光器，有效作用距离3公里，加上一个放大器后更增至5公里，性能并不比美军的差。所以，中国有能力对付在中国海岸频频活动的美国“曙光女神”号超高速战略侦察机。

除了大型激光器外还有很多的小型激光器武器运用到了战斗之中

激光狙击手

在第一次车臣战争中，车臣非法武装以狙击战的强势，给进入格罗斯尼市的俄军造成重大伤亡，仅首次攻入市中心的俄军131旅，在3天中就损失800人。在第二次车臣战争中，俄军80％的伤亡人员仍是由车臣非法武装的狙击战造成的。为此，俄加紧了反狙击系统的研制。

据俄塔斯社报道，俄罗斯努杰利曼精密机器制造设计局日前研制出了一种新型光学对抗系统，可有效探测并压制使用光学瞄准镜的狙击手。该套“便携式自动光电对抗系统”还可有效压制反坦克导弹装置。

据研制人员介绍，这套系统的运行主要是基于激光的反射原理。在探测阶段，该系统会发射波长为0.86微米的低能激光束(对人眼无害)，并对可能隐藏有狙击手的地区实施连续扫描。一旦激光束碰上瞄准具、眼镜或其他光学透镜，它便会反射回来。在内置的传感器接收到反射回的激光束后，便会开始将探测到的透镜中的刻线信息与瞄准具的瞄准线进行对比。传感器可识别波长在0.53－1.06微米之间的激光束，如果确定是瞄准具，那么系统便会发射出高能激光束，以攻击目标。

不过，“便携式自动光电对抗系统”发射出的高能激光束并不会置人于死地，因此其使用不会受到国际公约的限制，可用于实战。试验证实，这套系统可以使被击中的光学仪器或狙击手长时间地丧失战斗力。“便携式自动光电对抗系统”的作用距离为300－1500米，每分钟可发射6次激光脉冲。虽然“便携式自动光电对抗系统”的全重为56千克，但其可在短时间内被分解为两个重量都只有28千克的独立组件，以方便单兵携带。另外，其还配备有一套夜视仪器。该系统由内置的蓄电池供电，工作电压为27伏，这使得其能够通过大多数的汽车和装甲车辆进行充电。

在伊拉克战场上，狙击也越来越多地被运用。伊拉克反政府武装采取“打冷枪”方式，进行“游击狙击”。美军也大力应对狙击战，狙击手的枪支也高技术化。

高能激光器在军事上的应用远远不止这些还有很多我就不一一枚举了，但是不管是什么武器，它总是一把双刃剑，如果我们不加以好好利用，只是为了战争的话，它将给我们带来的只有灾难。当然激光在不只是在军事上发挥着作用而且在医药，雕刻，考古等等方面发挥着不可替代的作用。如果我们能善加利用，将给我们带来数之不尽的好处。

06级物理系2班张爽

学号：1060600076

传感器在现在军事中的运用

常州工学院 题目：传感器在现代军事中的应用 班级: 11机Y3 学号: 09120240 姓名: 周唯 专业: 机械设计制造及其自动化 指导老师：金祥曙 时间：2014年6月16号

传感器在现代军事中的应用 11机Y3 周唯09120240 摘要:技术是当今世界令人瞩目的高新技术之一。为了增强人们对传感器及其技术的重要性的认知，阐述了军用传感器在武器装备中的作用、地位与国内外发展趋势，论述了高技术战争需要新型传感器，高技术武器装备发展对传感器技术的更高的要求，提出了传感器发展思路、发展重点、发展措施与建议。 关键词:传感器；军事；作用；趋势 Abstract: Sensor technology is one of the high and new technology in today's world is impressive. In order to enhance people's perception of the importance of the sensor and its technology, elaborated the function of military sensors in weapons and equipment, status and development trend at home and abroad, this paper discusses the high technology war needs new sensors, high technology weapons and equipment development of the higher demands of sensor technology, put forward the development idea, development priorities, sensor development measures and Suggestions. Keywords: sensor; military; role; trend 0引言 在现代电子信息系统中，信息采集-传感器技术，信息传递-通讯技术，信息处理-微处理器(即计算机技术)是现代电子信息技术的三大核心技术，也是现代武器装备发展的必不可少的重要组成部分。由于传感器可将被测目标的各种非电量信息转换成可进行测量的电信号，因此在军事上传感器是武器装备发展的重要环节。近十几年来，发生的历次局部战争中使用的高技术武器上都装有多种传感器，在对目标探测、精确制导、电子对抗、通讯指挥、故障诊断和自我防护中发挥了重要作用。 专家认为，一个国家军用传感器制造技术水平的高低，决定了该国武器制造层次的高低，决定了该国武器自动化程度的高低，最终决定了该国武器性能的高低。 1传感器简介 1.1定义 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。 1.2传感器主要分类 1.2.1按用途分类：压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器。 1.2.2按原理分类：振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。

固体激光器原理固体激光器

固体激光器原理-固体激光器 固体激光器发展历程 固体激光器发展历程 固体激光器用固体激光材料作为工作物质的激光器。1960年，梅曼发明的红宝石激光器就是固体激光器，也是世界上第一台激光器。固体激光器一般由激光工作物质、激励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等部分构成。 这类激光器所采用的固体工作物质，是把具有能产生受激发射作用的金属离子掺入晶体而制成的。在固体中能产生受激发射作用的金属离子主要有三类：(1)过渡金属离子；(2)大多数镧系金属离子；(3)锕系金属离子。这些掺杂到固体基质中的金属离子的主要特点是：

具有比较宽的有效吸收光谱带，深圳市星鸿艺激光科技有限公司专业生产激光打标机，激光焊接机,深圳激光打标机,东莞激光打标机比较高的荧光效率，比较长的荧光寿命和比较窄的荧光谱线，因而易于产生粒子数反转和受激发射。用作晶体类基质的人工晶体主要有：刚玉 、钇铝石榴石、钨酸钙、氟化钙等，以及铝酸钇、铍酸镧等。用作玻璃类基质的主要是优质硅酸盐光学玻璃，例如常用的钡冕玻璃和钙冕玻璃。与晶体基质相比，玻璃基质的主要特点是制备方便和易于获得大尺寸优质材料。对于晶体和玻璃基质的主要要求是：易于掺入起激活作用的发光金属离子；http://具有良好的光谱特性、光学透射率特性和高度的光学均匀性；具有适于长期激光运转的物理和化学特性。晶体激光器以红宝石和掺钕钇铝石榴石为典型代表。玻璃激光器则是以钕玻璃激光器为典型代表。

工作物质 固体激光器的工作物质，由光学透明的晶体或玻璃作为基质材料，掺以激活离子或其他激活物质构成。这种工作物质一般应具有良好的物理－化学性质、窄的荧光谱线、强而宽的吸收带和高的荧光量子效率。 玻璃激光工作物质容易制成均匀的大尺寸材料，可用于高能量或高峰值功率激光器。但其荧光谱线较宽，热性能较差，不适于高平均功率下工作。常见的钕玻璃有硅酸盐、磷酸盐和氟磷酸盐玻璃。80年代初期，研制成功折射率温度系数为负值的钕玻璃，可用于高重复频率的中、小能量激光器。 晶体激光工作物质一般具有良好的热性能和机械性能，窄的荧光谱线，但获得优质大尺寸材料的晶体生长技术复杂。60年代以来已有300种以上掺入各种稀土金属或过渡金属离子氧化物和氟化物晶体实现了激光振荡。常用的激光晶体有红宝石(Cr:Al2O3,波长6943

大功率半导体激光器件最新发展现状分析

大功率半导体激光器件最新发展现状分析 1 引言 半导体激光器由于具有体积小、重量轻、效率高等众多优点，诞生伊始一直是激光领域的关注焦点，广泛应用于工业、军事、医疗、通信等众多领域。但是由于自身量子阱波导结构的限制，半导体激光器的输出光束质量与固体激光器、CO2激光器等传统激光器相比较差，阻碍了其应用领域的拓展。近年来，随着半导体材料外延生长技术、半导体激光波导结构优化技术、腔面钝化技术、高稳定性封装技术、高效散热技术的飞速发展，特别是在直接半导体激光工业加工应用以及大功率光纤激光器抽运需求的推动下，具有大功率、高光束质量的半导体激光器飞速发展，为获得高质量、高性能的直接半导体激光加工设备以及高性能大功率光纤激光抽运源提供了光源基础。 2 大功率半导体激光器件最新进展 作为半导体激光系统集成的基本单元，不同结构与种类的半导体激光器件的性能提升直接推动了半导体激光器系统的发展，其中最为主要的是半导体激光器件输出光束发散角的降低以及输出功率的不断增加。 2.1 大功率半导体激光器件远场发散角控制 根据光束质量的定义，以激光光束的光参数乘积（BPP）作为光束质量的衡量指标，激光光束的远场发散角与BPP成正比，因此半导体激光器高功率输出条件下远场发散角控制直接决定器件的光束质量。从整体上看，半导体激光器波导结构导致其远场光束严重不对称。快轴方向可认为是基模输出，光束质量好，但发散角大，快轴发散角的压缩可有效降低快轴准直镜的孔径要求。慢轴方向为多模输出，光束质量差，该方向发散角的减小直接提高器件光束质量，是高光束半导体激光器研究领域关注的焦点。 在快轴发散角控制方面，如何兼顾快轴发散角和电光效率的问题一直是该领域研究热点，尽管多家研究机构相续获得快轴发散角仅为3o，甚至1o的器件，但是基于功率、光电效率及制备成本考虑，短期内难以推广实用。2010年初，德国费迪南德-伯恩研究所(Ferdinand-Braun-Inst itu te)的P. Crump等通过采用大光腔、低限制因子的方法获得了30o快轴发散角（95%能量范围），光电转换效率为55%，基本达到实用化器件标准。而目前商用高功率半导体激光器件的快轴发散角也由原来的80o左右（95%能量范围）降低到50o以下，大幅度降低了对快轴准直镜的数值孔径要求。 在慢轴发散角控制方面，最近研究表明，除器件自身结构外，驱动电流密度与热效应共同影响半导体激光器慢轴发散角的大小，即长腔长单元器件的慢轴发散角最易控制，而在阵列器件中，随着填充因子的增大，发光单元之间热串扰的加剧会导致慢轴发散角的增大。2009年，瑞士Bookham公司制备获得的5 mm腔长，9XX nm波段10 W商用器件，成功将慢轴发散角（95%能量范围）由原来的10o～12o降低到7o左右；同年，德国Osram公司、美国相干公司制备阵列器件慢轴发散角（95%能量范围）也达7o水平。 2.2 半导体激光标准厘米阵列发展现状 标准厘米阵列是为了获得高功率输出而在慢轴方向尺度为1 cm的衬底上横向并联集成多个半导体激光单元器件而获得的半导体激光器件，长期以来一直是大功率半导体激光器中最常用的高功率器件形式。伴随着高质量、低缺陷半导体材料外延生长技术及腔面钝化技术的提高，现有CM Bar的腔长由原来的0.6～1.0 mm增大到2.0～5.0mm，使得CM Bar输出功率大幅度提高。2008年初，美国光谱物理公司Hanxuan Li等制备的5 mm腔长，填充因子为83%的半导体激光阵列，利用双面微通道热沉冷却，在中心波长分别为808 nm，940 nm，980 nm处获得800 W/bar，1010W/bar，950 W/bar的当前实验室最高CM Bar连续功率输出水平。此外，德国的JENOPTIK公司、瑞士的Oclaro公司等多家半导体激光供应商也相续制备获得千瓦级半导体激光阵列，其中Oclaro公司的J. Müller等更是明确指出，在现有技术

传感器的在生活中,工业中和军事中的应用

一、请列出生活中见到的传感器的应用。 答：1.自动门，利用人体的红外微波来开关门 2.烟雾报警器，利用烟敏电阻来测量烟雾浓度，从而达到报警目的 3.手机，数码相机的照相机，利用光学传感器来捕获图象 4.电子称，利用力学传感器（导体应变片技术）来测量物体对应变片的压力，从而达到测量重量目的 5.水位报警，温度报警，湿度报警，光学报警 6.电饭锅：功能：到达沸腾温度（居里点）即停止加热。在某种材料的硬件支持下，使得具有这种功能。 7.电子温度计：功能：简单快捷精确测量人体体温。在电子温度计内部加入红外传感器，由于人体在不同温度下发射红外线的强度等因素皆有不同，利用此特点即可使用红外传感器。 二、请列出工业中见到的传感器的应用。 答：1. 差压传感器在医药方面的应用 2. 光纤传感器在智能复合材料中和热加工生产中的应用 3. 红外传感器在皮带运输机安全警示系统中应用 4. 电涡流传感器在印刷品厚度检测中的应用 5. 距离传感器在判断车辆运动速度方面 6. 湿度传感器在纺织印染生产中的应用很广。在纺织印染生产中，因为对湿度的要求非常高，常常需要对生产环境的湿度进行准确测量。起先是采用湿度计来进行，但随着现代科学技术的发展，加上湿度测

量本身比较复杂，这种仅靠湿度计来测量湿度的方法已经远远不能胜任。湿度传感器是通过湿敏元件，把空气中水蒸气转换成电信号输出，湿度传感器具有反应迅速、测量准确等优点，被大量地应用到纺织印染生产中，提高了生产的质量。 三、请列出航空航天领域中的传感器的应用。 1. 陀螺仪：是一种用来传感与维持方向的装置，基于角动量守恒的 螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的轮子构 成。陀螺仪一旦开始旋转，由于轮子的角动量，陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。陀螺仪多用于导航、定位等系统。 2. 加速度传感器在航空航天中的应用。 3. 高度传感器：在重力场中，大气压强随高度增加而减小，故可通过测量大气压强间接地检测高度。利用这种方法检测高度的传感器可称气压式高度传感器。 4. 空速传感器： 空速传感器敏感的信息不断提供给驾驶员和有关控制系统。这样才能合理地操纵和控制飞行姿态、导航、以及照相、轰炸瞄准和武器发射等。 5. 迎角和侧滑角的传感器：迎角是决定飞机升力和阻力的重要参数他对控制飞机的速度和起飞着陆，以及防止飞机失速极为重要。 6. 水平线传感器：地球的水平线 检测水平线可用热敏电阻式热辐射计，亦可用PbTiO3、LiNbO3构成

固体激光器原理及应用

固体激光器原理及应用

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编号 赣南师范学院学士学位论 文 固体激光器原理及应用 教学学院物理与电子信息学院 届别2010届 专业电子科学与技术 学号 060803０13 姓名丁志鹏 指导老师邹万芳 完成日期 201０.5.10

目录 摘要 ............................................................................... 错误!未定义书签。关键词 ........................................................................... 错误!未定义书签。Abstract ....................................................................... 错误!未定义书签。Kｅy words ................................................................... 错误!未定义书签。1引用2? 2激光与激光器 ........................................................ 错误!未定义书签。 2.1?激光 ........................................................................ 错误!未定义书签。 2.2激光器 ............................................................... 错误!未定义书签。３?固体激光器 .............................................................. 错误!未定义书签。３．1?工作原理和基本结构 ........................................ 错误!未定义书签。３．2?典型的固体激光器?错误!未定义书签。 ３.３典型固体激光器的比较?错误!未定义书签。 3.4固体激光器的优缺点?错误!未定义书签。 4固体激光器的应用?错误!未定义书签。 4.1?军事国防?错误!未定义书签。 4．2?工业制造?错误!未定义书签。 4.3医疗美容?错误!未定义书签。 5结束语 .................................................................... 错误!未定义书签。参考文献 ....................................................................... 错误!未定义书签。

激光在军事武器中的应用研究

文献综述 激光在军事武器中的应用研究 2016年6月2日

目录 摘要 (1) 1.绪论 (2) 1.1引言 (2) 1.2激光技术发展历程 (2) 1.3激光技术在军事领域的应用的研究现状 (3) 2.激光的基本特性 (4) 2.1激光的概念 (4) 2.2激光的特点 (4) 2.3激光的产生 (5) 3.激光技术在军事领域的应用 (6) 3.1激光武器的分类 (6) 3.2已装备的激光技术军事运用 (8) 3.3激光武器的特点及局限 (12) 展望 (13) 参考文献 (14)

激光在军事武器中的应用研究 摘要 随着人类文明和科技不断发展与进步，越来越多的科技被运用，许多技术被运用到军事领域上来，研制了许多的军事武器，高技术武器装备的研究更是带动了科技的不断进步，尤其是激光技术进步。 激光技术是人类20世纪60年代的重大科学技术成就之一，激光具有高亮度、高方向性、高单色性及相干性好的特点，尤其在现代军事的观测、监视、通信及武器系统方面的应用发挥了巨大作用。现代军事侦察技术特别是卫星、遥感技术的发展，地球上空有千余颗各类侦察卫星和通信卫星，对世界各国进行着全方位、全频谱、全时、全维的侦察和探测。激光技术用于军事，不仅可以提高现有常规武器的命中率，而且可为军队提供新型战术武器，从而大大增强军队在现代战争中的作战能力，其应用有激光雷达、激光测距、定向能激光武器、激光制导、激光通信、航空航天、电子对抗等方面，受到各大军事强国的重视，成为军事技术最活跃的一个领域。 关键词:激光技术，激光测量，激光通信，激光制导，激光武器

1.绪论 1.1引言 随着高技术武器装备的问世并运用于局部战争，高技术局部战争便应运而生，并经历着由低级向高级的发展过程。高技术局部战争以其鲜明的特征，标志着战争这个古老而又年轻的社会现象发展到了一个崭新的阶段。 第二次世界大战以来，由于霸权主义的争夺而导致的局部战争和武装冲突连绵不断，在新技术革命大潮的冲击下，科学技术得到了飞速发展。军事高技术的兴起，使军队的武器装备发生了质的飞跃，一件件新式武器装备诞生了，一件件旧式武器装备被淘汰了。高技术局部战争便是这种军事高技术与局部战争的结合体。 因此，在现代战争中，科学技术水平的高低，将直接影响到战争的胜负。高技术运用于军事领域，首先直接作用于武器装备，引起了武器装备的更新换代，而新式武器装备用于战争，便出现许多新的作战样式，产生新的作战方法，引起了战争形态的变化，最终导致了军事理论的变革，科学技术不但推动了人类社会的发展，也推动了战争的发展。当今，一个研究高技术、利用高技术的浪潮正冲击着社会的每一个角落，而研究军事高技术，利用军事高技术，正是时代的需要，是顺应时代发展的必然。而激光技术正是其中一项。 1.2激光技术发展历程 激光技术的发展历程可以大致分为受激辐射概念的提出、微波波谱学的创立、微波激射器的问世、激光器诞生以及激光技术的发展这五个阶段。[1] 1900年普朗克提出了“量子”假说之后, 爱因斯坦于1905年提出了“光量子”假说, 认为辐射不仅在发射和吸收过程中是以量子的形式出现的,而且辐射本身也是由光量子组成的。1909年,爱因斯坦对辐射的理解进一步深化, 他在《论辐射问题的现状》中明确指出, 普朗克定律本身隐含着这样的内容:辐射场不仅显示出波动性, 而且显示出粒子性, 第一次明确提出了辐射的“波粒二象性”概念。1911年, 卢瑟福提出原子结构的核模型。1913年, 波尔提出了原子结构假说, 1954年7月美国物理学家汤斯和他的小组研

传感器在军事上的应用

传感器在军事上的应用 高技术武器发展的主要特征是电子化，其核心技术则是传感技术和计算机技术。在战场上一方面靠外部传感器快速发现与精确测定敌方目标，并通过计算机，控制火炮，快速精确地打击敌方目标；另一方面，靠各种内部传感器，测定火控系统、发动机系统等各部位各类参数，通过计算机控制，用以保证武器本身处于最佳状态，发挥最大效能。因此有人说在实战中，看得见、听得到要靠传感器，打得准靠传感器，全天候作战靠传感器，故障诊断靠传感器是毫不夸大的。 下面具体从航空航天、主战坦克、舰船、地面战场警戒系统、军用机器人、军事化学器材等方面说明传感器在军事国防建设中的应用情况。 ?在航空航天方面的应用 传感器在航空方面有四种用途。即：提供航器工作信息，起诊断作用；判断各分系统间工作的协调性，验证设计方案；提供全系统自检所需信息，给指挥员下决心提供依据；提供各分系统、整机内部检测参数，验证设计的正确性。美国航天飞机上使用的传感器约有100 多种4000 多个。俄罗斯大型运载火箭、载人飞船迅速发展，所需的传感器也相应迅速增长。发展高质量、高水平的传感器，其品种多样，如压力、压差、绝压、温度、热流、耗量、燃气浓度、介质成分、密度、湿度、应变、摩擦、电场、磁场、生物电势等传感器。欧洲航天局的阿里安娜火箭在试验阶段需测量参数常规的达到1000 个，低温参数大600 个。 在军用航空中，各国都强调空中优势与防御。目前每架军用飞机需20 多种力学量的传感器，对操纵杆拉力、起落着陆冲击力、发动机的推动力、救生装置弹射力、进气管压力场分布及动态中各种压力、振动、加速度、角加速度、位移等参量的测量，还要对过载和燃油密度及飞行员呼吸的流量等参数的测量，检测机舱内含氧量、舱内烟雾报警、机载火控系统的设计、隐型用传感器等。 ?传感器在主战坦克中的应用 坦克的电子化是衡量坦克先进性的一个重要标志，其传感器主要装备在： 1 ）发动机系统中使用的有绝压、速度、流量、温度、氧分压等传感器，用来检测、控制发动机，从而使坦克达到加速快，控制自如，以最少能耗保证最大的动力。 2 ）火力系统中使用的有倾斜、药温及环境温度、压力、风向、风速传感器等，以保证火力系统的自动瞄准目标，并根据火炮及外界环境条件及时修正。 3 ）故障诊断系统主要需要温度、压力、压差、转速、扭矩等传感器，对战车整体进行故障诊断。 4 ）红外传感器则是主战坦克中热成像仪的关键部件，保证全天候下的作战能力。 ?传感器在舰船上的应用 现代舰艇装备的传感器群中包括压力、位置、速度、温度、扭矩、流量、偏航速率等。每万吨级使用温度传感器150 多个，压力传感器150 多个。吨位越大，用量越多。在猎雷和灭雷武器技术装备中使用声、磁、光电传感器。另外为了解自然环境对系统性能的影响需要配备检测自然环境的各种传感器。以声纳为重点的舰艇传感器是保障武器实施有效攻击的先决条件之一。因此由压电材料制成的声纳在舰艇上也是不可缺少的。 ?地面战场警戒系统的应用 该系统能及时准确检测、定位、分类识别和实时报告所有入侵人员和武器装备、车辆的活动情况。如美国的REMBASS 系统由三个分系统组成：传感器分系统、传输分系统（转发器）和监测分系统（监测仪）。该系统采用了地震声、红外、磁、压力、应变等传感器采集信息。

固体激光器原理及应用

固体激光器原理及应用 摘要：固体激光器目前是用最广泛的激光器之一，它有着一些非常突出的优点。本论文先从基本原理和结构介绍固体激光器，最后介绍其在监测，检测，制造业，医学，航天等五个方面的应用及未来的发展方向。 关键词：固体激光器基本原理基本结构应用 1激光与激光器 1.1激光 1.1.1激光（LASER） 激光是在 1960 年正式问世的。但是，激光的历史却已有 100多年。确切地说，远在 1893年，在波尔多一所中学任教的物理教师布卢什就已经指出，两面靠近和平行镜子之间反射的黄钠光线随着两面镜子之间距离的变化而变化。他虽然不能解释这一点，但为未来发明激光发现了一个极为重要的现象。 1917年爱因斯坦提出“受激辐射”的概念，奠定了激光的理论基础。激光，又称镭射，英文叫“LASER”，是“Light Amplification by Stimu Iatad Emission of Radiation”的缩写，意思是“受激发射的辐射光放大”。激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。 1.1.2产生激光的条件 产生激光有三个必要的条件： 1)有提供放大作用的增益介质作为激光工作物质，其激活粒子（原子、分 子或离子）有适合于产生受激辐射的能级结构； 2)有外界激励源，将下能级的粒子抽运到上能级，使激光上下能级之间产 生粒子数反转； 3)有光学谐振腔，增长激活介质的工作长度，控制光束的传播方向，选择 被放大的受激辐射光频率以提高单色性。 1.1.3激光的特点 与普通意义上的光源相比较，激光主要有四个显著的特点：方向性好、亮度极高、单色性好、相干性好。

半导体激光器的研究进展

半导体激光器的研究进展 摘要：本文主要述写了半导体激光器的发展历史和发展现状。以及对单晶光纤激光器进行了重点描述，因其在激光医疗、激光成像、光电对抗以及人眼安全测照等领域具有重大的应用价值，近年来成为新型固体激光源研究的热点。 一、引言。 激光是20 世纪以来继原子能、电子计算机、半导体之后人类的又一重大发明。半导体激光科学与技术以半导体激光器件为核心，涵盖研究光的受激辐射放大的规律、产生方法、器件技术、调控手段和应用技术，所需知识综合了几何光学、物理光学、半导体电子学、热力学等学科。 半导体激光历经五十余年发展，作为一个世界前沿的研究方向，伴随着国际科技进步突飞猛进的发展，也受益于各类关联技术、材料与工艺等的突破性进步。半导体激光的进步在国际范围内受到了高度的关注和重视，不仅在基础科学领域不断研究深化，科学技术水平不断提升，而且在应用领域上不断拓展和创新，应用技术和装备层出不穷，应用水平同样取得较大幅度的提升，在世界各国的国民经济发展中，特别是信息、工业、医疗和国防等领域得到了重要应用。 本文对半导体激光器的发展历史和现状进行了综述，同时因单晶光纤激光器在激光医疗、激光成像、光电对抗以及人眼安全测照等领域具有重大的应用价值，本文也将对其做重点描述。 二、大功率半导体激光器的发展历程。 1962 年，美国科学家宣布成功研制出了第一代半导体激光器———GaAs同质结构注入型半导体激光器。由于该结构的激光器受激发射的阈值电流密度非常高，需要5 × 104～1 ×105 A /cm2，因此它只能在液氮制冷下才能以低频脉冲状态工作。从此开始，半导体激光器的研制与开发利用成为人们关注的焦点。1963 年，美国的Kroemer和前苏联科学院的Alferov 提出把一个窄带隙的半导体材料夹在两个宽带隙半导体之间，构成异质结构，以期在窄带隙半导体中产生高效率的辐射复合。随着异质结材料的生长工艺，如气相外延( VPE) 、液相外延( LPE) 等的发展，1967年，IMB 公司的Woodall 成功地利用LPE 在GaAs上生长了AlGaAs。在1968—1970 年期间，美国贝尔实验室的Panish，Hayashi 和Sμmski成功研究了AlGaAs /GaAs单异质结激光器，室温阈值电流密度为8.6 × 103 A /cm2，比同质结激光器降低了一个数量级。

传感器技术的应用及其发展

传感器技术的应用及其发展 摘要：传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础，传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节，而测试技术与自动控制水平 高低，是衡量一个国家科学技术现代化程度的重要标志。本文列举了传感器技术在当前一些重要领域里的应用，并讲述了其发展趋势。 关键词：传感器技术应用现状发展趋势 一、引言 传感器技术是当今世界令人瞩目，迅速发展的高新技术之一，也是当代科学发展的一个重要标志，与通许技术、计算机技术共同构成21世纪信息产业的三大支柱。如果说计算机是人类大脑的扩展，那么传感器就是人类五官的延伸。因此各发达国家都将传感器技术作为本世纪重点技术加以发展。随着国内工业自动化、信息化和国防现代化的发展，传感器的年需求量持续增长。传感器的应用也越来越广泛、已渗透到各个专业领域。但是目前国内传感器技术的创新和新产品开发能力落后于国内外先进水平，制约了我国工业自动化和信息化技术的发展。 二、传感器介绍 传感器一般由敏感元件、传感元件和其他辅助件组成，有时也将信号调节与转换电路、辅助电源作为传感器的组成部分。传感器通常可以按照一系列方法进行分类。根据输入物理量的分类，传感器常以别测物理量命名，如位移传感器，速度传感器、温度传感器、压力传感器等；根据工作原理分类，传感器常可以依据工作原理进行命名，如应变式、电容式、电感式、热电式、光电传感器等；按输出信号分类，可分为模拟传感器和数字式传感器。输出量为模拟量则称为模拟式，输出量为数字式则称为数字式传感器等等。 三、主要传感器技术分类 传感器技术是当前代表国家综合科研水平的重要技术，传感器技术的具体应用是传感器技术转化的重要途径和方法。加强对传感器技术应用的研究也是了解传感器技术发展现状并对其未来发展进行预测的基础和前提。 3．1 光电传感器技术

激光器激励原理资料

激光器激励原理 —固体激光器 1311310黄汉青 1311343张旭日辅导老师：

摘要：固体激光器目前是用最广泛的激光器之一，它有着一些非常突出的优点。介绍固体激光器的工作原理及应用，更能够加深对其的了解。本论文先从基本原理和结构介绍固体激光器，接着介绍一些典型的固体激光器，最后介绍其在军事国防、工业技术、医疗美容等三个方面的应用及未来的发展方向。 关键词：固体激光器基本原理基本结构应用 1引用 世界上第一台激光器—红宝石激光器（固体激光器）于1960年7月诞生了，距今已有整整五十年了。在这五十年时间里固体激光的发展与应用研究有了极大的飞跃，并且对人类社会产生了巨大的影响。 固体激光器从其诞生开始至今，一直是备受关注。其输出能量大，峰值功率高，结构紧凑牢固耐用，因此在各方面都得到了广泛的用途，其价值不言而喻。正是由于这些突出的特点，其在工业、国防、医疗、科研等方面得到了广泛的应用，给我们的现实生活带了许多便利。 未来的固体激光器将朝着以下几个方向发展： a)高功率及高能量 b)超短脉冲激光 c)高便携性 d)低成本高质量 现在，激光应用已经遍及光学、医学、原子能、天文、地理、海洋等领域，它标志着新技术革命的发展。诚然，如果将激光发展的历史与电子学及航空发展的历史相比，你不得不意识到现在还是激光发展的早期阶段，更令人激动的美好前景将要来到。 2激光与激光器

2.1激光 2.1.1激光（LASER） 激光的英文名——LASER，是英语词组Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation（受激辐射的光放大）的缩写[1]。2.1.2产生激光的条件 产生激光有三个必要的条件[2]： 1)有提供放大作用的增益介质作为激光工作物质，其激活粒子（原子、分子或离子）有适合于产生受激辐射的能级结构； 2)有外界激励源，将下能级的粒子抽运到上能级，使激光上下能级之间产生粒子数反转； 3)有光学谐振腔，增长激活介质的工作长度，控制光束的传播方向，选择被放大的受激辐射光频率以提高单色性。 3固体激光器 3.1工作原理和基本结构 在固体激光器中，由泵浦系统辐射的光能，经过聚焦腔，使在固体工作物质中的激活粒子能够有效的吸收光能，让工作物质中形成粒子数反转，通过谐振腔，从而输出激光。 如图1所示,固体激光器的基本结构（有部分结构没有画出）。固体激光器主要由工作物质、泵浦系统、聚光系统、光学谐振腔及冷却与滤光系统等五个部分组成[4]。

无线传感网络在军事领域的应用

传感网络结课报告 论文题目：无线传感器网络在军事领域的应用分析 学院：光电信息与计算机工程学院 专业：光电信息工程 班级：光电三班 学号：1212471329 学生：政鹏 指导教师：克坚 2015年 6 月 7 日

摘要 .......................................................................... II 第一章绪论 . (1) 1.1 背景及国际形势 (1) 1.2 无线传感器网络的发展现状 (1) 1.3 本文的组织结构 (2) 第二章无线传感器网络简介 (4) 2.1 体系结构 (4) 2.1.1 节点组成 (3) 2.1.2 网络体系结构 (3) 2.2 路由协议 (5) 2.2.1平面路由协议 (4) 2.2.2层次路由协议 (6) 第三章特点及应用优势 (9) 3.1 无线传感器网络特点 (9) 3.1.1无线传感器网络的主要特点 (7) 3.1.2与其他网络相比主要区别 (7) 3.2 应用优势 (10) 3.2.1潜在优势 (8) 3.2.2与导弹雷达相比潜在优势 (8) 第四章在军事领域的应用 (11) 4.1 战场侦察与监视 (11) 4.2 战场态势感知 (12) 4.3 核、生、化监测 (13) 4.4 装备、弹药、后勤物资管理 (13) 4.5 智能尘埃 (14) 第五章结束语 (16) 第六章调研照片 (16) 第七章参考文献 (18)

无线传感器网络在军事领域的应用 摘要 无线传感器网络是新兴网络,它采用无线通信技术,由微小的传感器组成,无线传感 器网络节点具备感应能力、信息处理能力和无线通信能力,使无线传感器网络有广阔的 应用前景,可广泛用于军事、环境、医疗保健、空间探索及各种商业应用。文中对无线 传感网络的构建，路由协议以及定位算法做了简介，着重讲了它在军事领域的重要地位，以及当下的主要应用研究方向。 关键词：WSN，体系结构，军事应用 Abstract Wireless Sensor Network is a burgeoning network,which is composed of tiny sensors with wireless communication technology. Node of WSN have influence, information handing and wireless communication abilities, making WSN have wide application foreground, including military,environment, medical treatment, space imploring and various business applications. In this paper, i first provide a brief introduction to the construction of WSN, routing protocol and the Relocation Arithmetic, and then focus on its important position in the military field, main application and research direction now.

半导体激光器的发展与应用

题目：半导体激光器的发展与应用学院：理 专业：光 姓名：刘

半导体激光器的发展与应用 摘要：激光技术自1960年面世以来便得到了飞速发展，作为激光技术中最关键的器件激光器的种类层出不穷，这其中发展最为迅速，应用作为广泛的便是半导体激光器。半导体激光器的独特性能及优点，使其获得了广泛应用。本文就简要回顾半导体激光器的发展历程，着重介绍半导体激光器在日常生活与军用等各个领域中的应用。 关键词：激光技术、半导体激光器、军事应用、医学应用

引言 激光技术最早于1960年面世，是一种因刺激产生辐射而强化的光。激光被广泛应用是因为它具有单色性好、方向性强、亮度高等特性。激光技术的原理是：当光或电流的能量撞击某些晶体或原子等易受激发的物质，使其原子的电子达到受激发的高能量状态，当这些电子要回复到平静的低能量状态时，原子就会射出光子，以放出多余的能量；而接着，这些被放出的光子又会撞击其它原子，激发更多的原子产生光子，引发一连串的“连锁反应”，并且都朝同一个方前进，形成强烈而且集中朝向某个方向的光。这种光就叫做激光。激光几乎是一种单色光波，频率范围极窄，又可在一个狭小的方向内集中高能量，因此利用聚焦后的激光束可以对各种材料进行打孔。激光因为拥有这种特性，所以拥有广泛的应用。 激光技术的核心是激光器，世界上第一台激光器是1960年由T.H.梅曼等人制成的第红宝石激光器，激光器的种类很多，可按工作物质、激励方式、运转方式、工作波长等不同方法分类。但各种激光器的基本工作原理均相同，产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大过损耗，所以装置中必不可少的组成部分有激励（或抽运）源、具有亚稳态能级的工作介质两个部分。 半导体物理学的迅速发展及随之而来的晶体管的发明，使科学家们早在50年代就设想发明半导体激光器。在1962年7月美国麻省理工学院林肯实验室的两名学者克耶斯（Keyes）和奎斯特（Quist）报告了砷化镓材料的光发射现象，通用电气研究实验室工程师哈尔（Hall）与其他研究人员一道研制出世界上第一台半导体激光器。 半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的一类激光器，由于物质结构上的差异，产生激光的具体过程比较特殊。常用材料有砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。自1962年世界上第一只半导体激光器是问世以来，经过几十年来的研究，半导体激光器得到了惊人的发展，它的波长从红外、红光到蓝绿光，被盖范围逐渐扩大，各项性能参数也有了很大的提高！半导体激光器具有体积小、效率高等优点，因此可广泛应用于激光通信、印刷制版、光信息处理等方面。

CO2激光器原理及应用

目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Keywords (1) 1引言 (2) 2激光 (2) 2.1激光产生的三个条件 (3) 2.2激光的特点 (3) 2.3激光器 (3) 3 CO2激光器的原理 (5) 3.1 CO2激光器的基本结构 (5) 3.2 CO2激光器基本工作原理 (7) 3.3 CO2激光器的优缺点 (8) 4 CO2激光器的应用 (9) 4.1军事上的应用 (9) 4.2医疗上的应用 (10) 4.3工业上的应用 (12) 5 CO2激光器的研究现状与发展前景 (14) 5.1 CO2激光器的研究现状 (14) 5.2 CO2激光器的发展前景 (15) 6 结束语 (17) 参考文献 (19) 致谢 (20)

摘要：本文从引言出发介绍了CO2激光技术的基本情况，简单介绍了激光和激光器的一些特点，重点介绍了气体激光器中的CO2激光器的相关应用，目前CO2激光器是用最广泛的激光器之一，它有着一些非常突出的高功率、高质量等优点。论文首先介绍了应用型CO2激光器的基本结构和工作原理，着重介绍了应用型CO2激光器在军事、医疗和工业三个主要领域的应用，最后介绍应用型CO2激光器的研究前景和现状。通过这些介绍使得人们能够加深对CO2激光器的了解和认识。 关键词: CO2激光器；基本原理；基本结构；应用； Abstract: This departure from the introduction of CO2 laser technology, introduced the basic situation, briefly introduced some of the characteristics of laser and laser to highlight the CO 2gas laser in laser-related applications, the current CO 2 laser was one of the most extensive laser, it had some very prominent high-power, high quality and so on. Paper introduced the application of CO 2 laser-type basic structure and working principle, focusing on the application type CO 2 laser in the military, medical and industrial application of the three main areas, Finally, applied research prospects for CO 2 laser and status. Through these presentations allowed people to deepen their knowledge and understanding of CO s lasers. Keywords:CO2Laser Basic Principle Basic Structure Application

激光技术的发展及应用论文

激光技术的发展及应用 引言 随着激光技术的飞速发展和广泛应用激光已成为工业生产，科学探测和现代军事战争中极为重要的工具。总结了激光技术在工业生产，军事，国防，医疗等行业中的应用，提出激光技术应用领域的发展趋势。 “激光”一词是“LASER”的意译。LASER原是Light amplificati on by stimulated emissi on of radiation取字头组合而成的专门名词，在我国曾被翻译成“莱塞”、“光激射器” 、“光受激辐射放大器”等。激光具有普通光源发出的光的所有光学特性，是上世纪 60 年代所诞生和发展起来的新技术。1964年，钱学森院士提议取名为“激光”，既反映了“受激辐射”的科学内涵，又表明它是一种很强烈的新光源，贴切、传神而又简洁，得到我国科学界的一致认同并沿用至今。 激光不是普通的光，其特性是任何光都无法比拟的。激光能量密度高，其亮度比太阳表面还高数百亿倍；[1]激光方向性强，其发散度仅为毫弧度量级，所以用途非常广泛。由于激光的优异特性，使激光在工业生产，科技探测，军事等方面得到了广泛应用，激光渗透到社会的各个行业，而且发展潜力还非常大，激光也成为了当代科学发展最快的科学领域之一。 一、激光发展史 激光技术的启蒙研究发展就完全印证了上面的话。最早对激光做出理论研究的人是爱因斯坦，1916年爱因斯坦提出受激辐射的概念，即处于高能级的原子受外来光子作用，当外来光子的频率与其跃迁频率恰好一致时，原子就会从高能级跃迁到低能级，并发射与外来光子完全相同的另一光子，新发出的光子不仅在

频率方面与外来光子相一致，而且在发射方向、偏振态以及位相等方面均与外来光子相一致，因此，受激辐射具有相干性；在发生受激辐射时，一个光子变成了两个光子，利用这个特点，可实现光放大，并且能够得到自然条件下得不到的相干光． 受激辐射提出后，陆续有科学家进行研究。如1916-1930年间拉登堡及其合作者对氖的色散的研究并于1933年绘制出色散系数随放电带电流密度变化的曲线。1940年法布里坎特首先注意到了负吸收现象。这一阶段发展并不迅速。到了第二次世界大战之后，1947年兰姆和雷瑟夫指出通过粒子数反转可以受激辐射，从此激光理论的研究开始突破。1952年帕塞尔及其合作者实现了粒子数反转，观察到了负吸收现象。第二年，韦伯产生了利用受激辐射诱发原子或分子，从而放大电磁波的思想，进而提出了微波辐射器的原理。1957年斯科威尔实现了固体顺磁微波激射器。既然微波可以激发受激辐射，那么红外乃至可见光等也应该可以。1958年汤斯和肖洛发表了著名的“红外与光学激射器”一文，1959年汤斯提出了建造红宝石激光器的建议。终于1960年由休斯航空公司的莱曼建造出第一部可用的激光装置。（我国第一台红宝石激光器于15个月后的1961年8月建成。）从此人类拥有了激光这一利器。 由于生产技术不成熟，激光技术产生之初并未有太多实际用途。后虽有切割，光束武器等应用，但又受制于制造成本高昂和气候条件复杂等。几十年来各方面工程师和专家一直努力改进创新激光技术及应用，随着激光技术的发展成熟，今天，它已经广泛地应用于生产生活的各方面。 二、激光的特点及激光器 激光的特点主要有四点，一是方向性好，激光束偏离轴线的发散角往往非常小，甚至可以用来测量地球到月球的精确距离（发射到38万公里外的月球形成的光斑直径不超过一公里）；二是亮度高，激光功率在空间高度集中，亮度是普通太阳光的百万倍；三是单色性好，比如氪激光的波长范围只有4.7微埃，比原来个公认单色性最好的氪灯高出数个数量级；四是相干性好，激光器输出的光子频率、偏振、相位和传播方向都完全一致，这使得很多光学实验的精度大大提高。