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

2015-07-29

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

  中國新聞網(wǎng)援引來自《科技日報(bào)》的報(bào)道稱,由武漢軍械士官學(xué)校光電技術(shù)研究所所長程勇帶領(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“失明”,,國內(nèi)沒有有效的解決方案,。而在國外,這是一項(xiàng)對我國禁運(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金剛石膜的思路解決這一技術(shù)難題。

  通過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,但由于無法通過特定音速試驗(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,他們在國內(nèi)首次通過了超高音速風(fēng)洞試驗(yàn),。

  程勇團(tuán)隊(duì)的成功來自“非線性思維”,,2004年,程勇被總裝備部派送到中國科技大學(xué)應(yīng)用物理系做高級訪問學(xué)者,。一年時間里,,他充分了解了當(dāng)時國際前沿的光學(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,。這時的程勇雖然在國內(nèi)光學(xué)界已經(jīng)小有名氣,,但限于種種“先天不足”,他的想法并沒有得到多少人響應(yīng),。畢竟,,一個士官學(xué)校在科學(xué)界還沒有名氣啊!

  程勇并不放棄,抓住一切機(jī)會和同行們交流,,承受了諸多質(zhì)疑和否定,。在與一位知名教授交流時,他描述了自己的觀點(diǎn)——學(xué)術(shù)上只要滿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諧振腔里,,讓它們相互注入與交融,,經(jīng)歷共同的振蕩過程,就很容易同頻共振,,合成一束光,。

  “就好像是兩個原本生活經(jīng)歷、背景不同的人組成一個團(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,。

  聽了這樣形象的解釋,,這位原本持反對意見的教授當(dāng)時給予了高度評價(jià),認(rèn)為這是一種劃時代的創(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《Electronics Letter》雜志上,立即引起國內(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)建的固體激光平臺上做了大量驗(yàn)證試驗(yàn),,使激光遠(yuǎn)場獲得非常理想的相干分布,。

  他們將多個獨(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,。

  同時,他們在實(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,。鑒定結(jié)論認(rèn)為“該項(xiàng)目達(dá)到了國際領(lǐng)先水平”,。

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

  2013年,,美國《Optics Letters》雜志收到他們的相關(guān)論文后稱,“從來沒有見過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,、長春光機(jī)所王立軍院士等人共同建議我國應(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,并得到國家高度重視,。

  很多科研人員對程勇說:“你們思考的問題和我們不一樣,。”他回答:“搞科研要有獨(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),。”

  正是基于“非線性思維”,,他們研制的雙波長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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