激光在国防军事方面的应用.pdf

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1、激光原理论文姓名：沈秋平学号：2014326690014班级：应用物理（1）班指导教师：楼益民2016年11月制激光原理论文激光在军事国防中的应用摘要自从进入21世纪以来，科学技术的不断发展催生了一批批的高新技术产业，使得军事界发生了一场重大的军事变革，从近年来爆发的现代高科技局部战争可以看出：军队逐渐在由“体能型”向“智能型”的方向发展；由纯粹的兵器对抗向作战体系之间的对抗的方向发展；由单纯的防守型向攻防兼并型方向发展；由临空、近距离作战向防区外远距离作战发展，因此未来的战争对制导武器的发展提出了更高的要求：必须建立完善的作战系统，具备在复杂的气象和电磁环境条件下以及在更

2、远的射程上对不同目标精确打击能力[1]。激光武器作为20世纪重大发明之一，自1960年首次问世以来，经过半个世纪的发展，科学家不断地攻关克难，最终激光技术从原理、实验手段到制备工艺系列流程日趋成熟，发展极为迅猛，并且为科学技术进步与经济发展做出了极大的贡献[2]。作为一门新颖的科学技术，其发展之快已经渗透到了各个领域，对物理学、化学、生物学、医学、工艺学、园艺学以及检测技术、通信技术、军事技术等都产生了深刻的影响。众所周知，重大的科技成果首先是应用于军事，而激光技术也不例外，其军事应用效果显著，在雷达侦查、激光测距、定向能武器、导弹制导、航空航天、电子对抗、激光隐身、激光通

3、信等方面的应用使得军队智能化程度大幅提升，同时信息战争也站上了历史的舞台。回望过去十几年间发生大大小小的局部战争可见，国防建设中军队信息化发挥了巨大的作用，在战况紧急的战场上能否迅速准确地获取敌人的信息是决定胜败的关键。基于科索沃、越南、海湾等现代战争中美国军队的表现和经济实力，我国逐渐加快了军队现代化的进程，促进军队智能化，更具机动性和应变性。结合国内外的激光军用状况作了一些报告，并对激光的军事应用前景作了分析。关键词：激光技术激光制导干扰对抗国防军事发展前景2激光原理论文引言科技发展迅猛的时代，任何高新技术的应用首选舞台都离不开军事领域，激光器等技术均已日趋成熟，激光日

4、益受到各大军事强国的重视，并且有望成为未来军事技术发展中最为活跃的领域之一。激光技术已经广泛应用于侦察、对抗、制导、通信等诸多的军事领域，有效地提升了军队在现代高技术战争的打击和防御能力。本文主要从激光技术原理切入，结合国内外激光技术军事应用状况，重点讲解激光技术在军事领域出色的应用，总结了激光技术军事方方面面的应用，并且对激光技术的前沿发展进行了一定的总结。一、激光原理介绍激光自上世纪发明以来，无论是理论还是实验都已经获得迅速发展。作为一门新颖科学技术发展极快，迄今已渗透到几乎所有的自然科学领域，对物理学、化学、生物学、医学、工艺学、园艺学以及检测技术、通信技术、军事技术

5、等都产生了深刻的影响。而作为发展极快的一门新兴技术，它的应用范围及发展前景也是广阔的。1.1、激光技术概念激光技术结合了原子物理、光学技术、量子理论和电子技术等基础理论的一门高新技术，其中包括激光器技术和激光应用技术，这些技术已经在工业、农业、医疗卫生、宇航等范围得到了广泛的应用，然而在军事领域的应用显得尤其明显。1.2、激光原理阐述激光的形成是基于爱因斯坦提出的受激辐射理论，当频率一定的光射入工作物质时，受激辐射和受激吸收两过程同时存在，受激辐射使光子数增加，受激吸收却使光子数减小。物质处于热平衡态时，粒子在各能级上的分布，遵循平衡态下粒子的统计分布律。按玻尔兹曼统计分布

6、规律，处在较低能级E1的粒子数必大于处在较高能级E2的粒子数。这样光穿过工作物质时，光的能量只会减弱不会加强。要想使受激辐射占优势，必须使处在高能级E2的粒子数大于处在低能级E1的粒子数。这种分布正好与平衡态时的粒子分布相反，称为粒子数反转分布，简称粒子数反转[3]。理论研究表明，任何工作物质，在适当的激励条件下，可在粒子体系的特定高低能级间实现粒子数反转，若原子、分子等微观粒子具有高能级E2和低能级E1，E23激光原理论文和E1能级上的粒子数密度为N2和N1，在两能级间存在着自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁等三种过程。受激发射跃迁所产生的受激发射光，与入射光具有相

7、同的频率、相位传播方向和偏振方向。因此，大量粒子在同一相干辐射场激发下产生的受激发射光是相干的。受激发射跃迁几率和受激吸收跃迁几率均正比于入射辐射场的单色能量密度。当两个能级的统计权重相等时，两种过程的几率相等。在热平衡情况下N2N1，这种状态称为粒子数反转状态。产生有三个条件：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