《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中國(guó)掌握激光武器核心技術(shù) 瞬間擊穿鋼板

2015-07-29

  我們經(jīng)常從媒體上看到國(guó)外實(shí)驗(yàn)室測(cè)試激光武器的消息?,F(xiàn)在,,中國(guó)也已經(jīng)掌握了這項(xiàng)“未來(lái)科技”的核心技術(shù)。

  中國(guó)新聞網(wǎng)援引來(lái)自《科技日?qǐng)?bào)》的報(bào)道稱(chēng),,由武漢軍械士官學(xué)校光電技術(shù)研究所所長(zhǎng)程勇帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)先后突破了免調(diào)試激光器,、激光沉積類(lèi)金剛石膜,、互注入相干合成等制約光電裝備發(fā)展的技術(shù)難題。

  2000年,,程勇得知我國(guó)大型武器系統(tǒng)的“眼睛”——紅外窗口硬度低,、易劃傷、化學(xué)穩(wěn)定性差,、易腐蝕,,特別是在高超音速飛行條件下會(huì)“失明”,國(guó)內(nèi)沒(méi)有有效的解決方案,。而在國(guó)外,,這是一項(xiàng)對(duì)我國(guó)禁運(yùn)的高端技術(shù)。

  為了解決這一制約戰(zhàn)斗力的瓶頸問(wèn)題,,也為了拓展激光技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,,他大膽提出用激光沉積類(lèi)金剛石膜的思路解決這一技術(shù)難題。

  通過(guò)4年的潛心研究,,雖然攻克了一系列難題,,研究成果也獲得了軍隊(duì)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng),但由于無(wú)法通過(guò)特定音速試驗(yàn),,還不能很好地應(yīng)用到武器裝備上,。

  隨后的日子里,他帶著團(tuán)隊(duì),,不斷向這個(gè)難題發(fā)起沖鋒,,創(chuàng)造性提出“雙激光沉積”“多元摻雜”“化學(xué)輔助沉積”等思想,構(gòu)建了國(guó)際先進(jìn)的雙激光沉積系統(tǒng),,掌握了大面積均勻薄膜關(guān)鍵核心技術(shù),。最終,,他們?cè)趪?guó)內(nèi)首次通過(guò)了超高音速風(fēng)洞試驗(yàn)。

  程勇團(tuán)隊(duì)的成功來(lái)自“非線(xiàn)性思維”,,2004年,,程勇被總裝備部派送到中國(guó)科技大學(xué)應(yīng)用物理系做高級(jí)訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者。一年時(shí)間里,,他充分了解了當(dāng)時(shí)國(guó)際前沿的光學(xué)研究進(jìn)展,,創(chuàng)新提出了“互注入相干合成”的激光技術(shù)新思想。這時(shí)的程勇雖然在國(guó)內(nèi)光學(xué)界已經(jīng)小有名氣,,但限于種種“先天不足”,,他的想法并沒(méi)有得到多少人響應(yīng)。畢竟,,一個(gè)士官學(xué)校在科學(xué)界還沒(méi)有名氣啊!

  程勇并不放棄,,抓住一切機(jī)會(huì)和同行們交流,承受了諸多質(zhì)疑和否定,。在與一位知名教授交流時(shí),,他描述了自己的觀點(diǎn)——學(xué)術(shù)上只要滿(mǎn)足激光相干合成的條件,即相同頻率,、相同偏振態(tài),、相同相位、相同振動(dòng)方向,,就能讓激光合多為一 ,,然而目前實(shí)現(xiàn)這一條件的手段非常復(fù)雜,代價(jià)很高;“互注入”則是把原本互不關(guān)聯(lián)的的激光注入到同一個(gè)諧振腔里,,讓它們相互注入與交融,,經(jīng)歷共同的振蕩過(guò)程,就很容易同頻共振,,合成一束光,。

  “就好像是兩個(gè)原本生活經(jīng)歷、背景不同的人組成一個(gè)團(tuán)隊(duì),。你把你的信息給我,,我把我的信息給你,我們就有了共同的理想目標(biāo),,實(shí)現(xiàn)1+1>2,。”程勇比喻道,。

  聽(tīng)了這樣形象的解釋?zhuān)@位原本持反對(duì)意見(jiàn)的教授當(dāng)時(shí)給予了高度評(píng)價(jià),,認(rèn)為這是一種劃時(shí)代的創(chuàng)新思想和物理機(jī)制。在總裝備部的支持下,,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了這項(xiàng)研究,。

  2008年,,這項(xiàng)課題節(jié)點(diǎn)目標(biāo)探索完成,,相關(guān)論文發(fā)表在美國(guó)《Electronics Letter》雜志上,,立即引起國(guó)內(nèi)外高度關(guān)注。

  在劉旭,、米朝偉等助手的協(xié)助下,,程勇在自主構(gòu)建的固體激光平臺(tái)上做了大量驗(yàn)證試驗(yàn),使激光遠(yuǎn)場(chǎng)獲得非常理想的相干分布,。

  他們將多個(gè)獨(dú)立激光器借助角錐特有的“自準(zhǔn)直,、互注入、自適應(yīng)”特性構(gòu)成復(fù)合諧振腔,,實(shí)現(xiàn)“高功率,、大能量、高亮度,、多功能”的激光輸出,,且具有小型高效、高可靠,、低成本等顯著特點(diǎn),,顛覆了傳統(tǒng)技術(shù)路線(xiàn)。

  同時(shí),,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室研制出六路固體激光器相干合成原理樣機(jī),,建起了一套小型高能戰(zhàn)術(shù)激光裝備技術(shù)演示平臺(tái)。鑒定結(jié)論認(rèn)為“該項(xiàng)目達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平”,。

  記者在現(xiàn)場(chǎng)看到,,“啪啪啪”3個(gè)激光脈沖,30米距離上3mm的鋼板瞬間被擊穿!

  2013年,,美國(guó)《Optics Letters》雜志收到他們的相關(guān)論文后稱(chēng),,“從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)如此有顛覆性的研究成果?!?/p>

  2015年,,程勇聯(lián)合天津大學(xué)姚建銓院士、總參54所呂躍廣院士,、長(zhǎng)春光機(jī)所王立軍院士等人共同建議我國(guó)應(yīng)加速推進(jìn)小型高效戰(zhàn)術(shù)激光武器關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展,,并得到國(guó)家高度重視。

  很多科研人員對(duì)程勇說(shuō):“你們思考的問(wèn)題和我們不一樣,?!彼卮穑骸案憧蒲幸歇?dú)立思維,要尊重科學(xué),,但絕不能迷信經(jīng)典與權(quán)威,。思想有多遠(yuǎn),,我們就能走多遠(yuǎn)?!?/p>

  正是基于“非線(xiàn)性思維”,,他們研制的雙波長(zhǎng)自由切換固體激光器突破了一系列關(guān)鍵技術(shù),成功應(yīng)用于某型戰(zhàn)機(jī)起降監(jiān)視系統(tǒng),。他們研制的小型高可靠性人眼安全激光器被廣泛應(yīng)用于武器裝備中,。


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