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浅谈光纤激光器在军事的应用

星之球科技来源:大汉激光2015-03-24我要评论(0)

目前激光器的种类很多,如按激光器工作物质性质分类,可分为气体激光器、固体激光器、液体激光器和半导体激光器等,光纤激光器是

目前激光器的种类很多,如按激光器工作物质性质分类,可分为气体激光器、固体激光器、液体激光器和半导体激光器等,光纤激光器是近年来激光领域关注的热点之一,光纤激光器与传统固体激光器相比具有转换率高、光束质量好、高稳定性和免维护等优势。近年来,随着单根光纤输出功率的不断提高,高功率光纤激光器的应用前景更为看好,并已在光通信、军事、制造业、材料加工和处理、医学、石油及航天等领域得到迅速的应用,呈现出逐步替代现有传统高功率激光器的趋势。今天小编就来谈谈光纤激光器在军事领域中的应用:

由于光纤作为一种传输媒质,与传统的铜电缆相比具有一系列明显的优点,因此,自70年代以来,光纤技术不仅在电信等民用领域取得了飞速的发展,而且因其抗电磁干扰、保密性好、抗核辐射等能力,以及重量轻、尺寸小等优点,使它也得到了各发达国家政府和军方的重视与青睐。在美国,三军光纤技术开发活动的计划项目分成五大部分:有源和无源光元件、传感器、辐射效应、点对点系统和网络系统。由三军光纤协调委员会进行组织,每年投资为5千万美元。 在面向21世纪的今天,美国国防部已把“光子学、光电子学”和“点对点通信” 列为2010年十大国防技术中的两项。其中光纤技术占据着举足轻重的地位。这预示着美国等西方国家对光纤技术军事应用的研究将全面展开并加速进行。而各项先期应用及演示、验证表明。21世纪的军事通信和武器装备离开了光纤技术将无“现代化”或 “先进”可言,在未来战争中将处于被动挨打的局面。

光纤制导导弹(FOG-M)

光纤制导导弹的概念提出于1972年,但其发展是在80年代初期。美国陆军的项目主要用于反坦克和反武装直升飞机。早期设计的射程仅10km。美国海军的项目则主要用于空对空、空对地及舰对舰作战。美国陆军在1989~1991年用于FOG-M的开发经费都在1亿美元左右。进行了4O次以上的点火试验,后因研制费用太高而于1991年项目被取消。 海湾战争中,美军在用轻武器抗衡重武器或装甲编队时意识到,需要一种可以展开又保持攻击装甲编队所需杀伤力的轻、重应急武器,而 FOG-M正好能满足这种极有杀伤力、存活率、高度可展开和灵活的系统的需要。最近有报道,美国陆军导弹司令部正在对远程光纤制导导弹进行技术演示,该导弹能击中100km外的运动目标。 FOG-M不仅受到美国军方的重视,德国也进行了开发研究,并得到了法国的合作,意大利也加入其中,三国共同制定了三边光纤导弹(TRIFOM)计划。

军用机器人

军用机器人是泛指用于军事目的的机器人系统。如用于排雷机器人及陆上扫雷坦克, 用于接触爆炸物品和处理报废化学武器的防爆机器人及防化机器人。用于战场自动化补给弹药及军工生产中采用的军用机器人等。由于光纤具有的独特优点,光纤技术其中包括光纤传感技术开始越来越多地在军用机器人中得到应用。目前开始研制或已经研制的军用机器人光纤传感器,主要有机器人触觉传感器和接近觉传感器。触觉是机器人知觉系统的一个重要组成部分, 随着光纤传感技术的发展, 国内外已经开发出一些实用的光纤机器人触觉传感器或与其它类型传感方法联合使用的组合式机器人触觉传感器。光纤传感器有功能型和非功能型之分:功能型光纤机器人触觉传感器。如利用光纤微弯损耗机理研制的机器人触须式光纤触觉传感器。非功能型光纤触觉传感器如用于敏感机器人手抓触觉, 主要有两种类型:一种是位移式(反射式)光强调制型机器人触觉传感器, 另一种是受抑全内反射式光调制型光纤机器人触觉传感器。机器人在使用中几乎都要求手爪开环运行机械系统能高精度定位, 这就要求手爪对接近被抓物体的距离进行感知, 即所谓接近觉。特别是对于防爆机器人, 所抓物体一般是易燃、易碎物。需要尽量减少抓握时的冲击力,以便缓慢、对称的定位, 因而在手爪上需要配置感知接近被抓物体距离的接近觉传感器。

光纤激光器作为新一代高功率激光器的代表,其发展方向主要表现在以下几个方面:
1、进一步提高单根光纤输出功率,输出功率从百万级向千瓦级发展;
2、进一步提高光纤激光器的性能,从连续光纤激光器向大功率脉冲激光器发展,从常规的组束技术向相干组束技术发展,以保持高功率光纤激光良好光束质量;
3、高功率光纤激光器的实用化研究,提高稳定性,使其更加小巧紧凑。

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