为了研发出划时代的现代武器装备,其中激光武器便成为了各国研发的热门,国内外不少专家认为激光装备的出现将会结束现今的枪炮时代。虽然激光武器的许多技术还没有被完全突破,但激光装备的关键技术还仅是中美俄三国拥有。而激光技术和设备制造的关键就是解决激光晶体材料的问题,目前我国在激光晶体领域领先于世界,其中我国激光晶体奠基功臣陈创天研发的KBBF晶体,曾一度让美国耗费15年才攻克该材料,虽然垄断全球长达数十年的KBBF晶体被攻克,但事情远不止这么简单。
激光晶体材料的研究是制造超高功率激光设备的基础
研发超高功率的激光和激光设备必须要用到激光晶体。1937年陈创天出生在战火纷飞的年代,1962年陈创天从北大物理系毕业后进入到现今福建物构所学习,在卢嘉锡大师的指引下陈创天在化学领域钻研了3年,此段经历也让他将自己的终生目标,定为了研究非线性光学材料结构与性能之间的关系。光学性质由入射光强确定的材料称为非线性光学材料,激光晶体就是非线性光学材料的一种,所有的激光设备只能依靠激光晶体才发出特定频率的激光。对于非线性光学材料的摸索与研发,陈创天似乎极具天赋,在1968年陈创天便提出了著名的阴离子基团理论。
这一理论为往后国内外科学家们寻找非线性光学材料提供了一定的理论基础,而陈创天带领的团队经过两年摸索后,最终研发出具有非线性光学效应的BBO晶体,与当时国际上ADP晶体相比,性能效果超过其4倍之多。1983年陈创天将BBO晶体的成果在国际上展示时,整个激光界都为之震撼,此后全球80%的BBO晶体都是中国自主研发的。而又当世界上几乎所有科学家都认为激光的波长在200纳米之上,1990年陈创天团队却再次研发出KBBF晶体,这也标志着深紫外时代的到来。
KBBF晶体产生的最短激光波长为184.7纳米,波长越短的激光设备精度与功率越高,KBBF也被视为未来制造兆瓦级激光器的首选。当KBBF晶体面市时,就在全球马上成为了抢手货,许多国家更是将其作为重要资源。不久陈创天又推出了KBBF晶体棱镜耦合技术,我国在深紫外固体激光领域的垄断地位也由此确定。正是基于KBBF的重要性,2009年时我国对外禁售了KBBF晶体,这一举措导致国外众多国家与激光研究有关的项目只能搁置。
《自然》杂志也是对中国此次的行为“大吐口水”,美国多家机构也向陈创天发出合作邀请,但陈老回复很简单:不去,这也使得美国只好自主研发激光晶体。2016年在KBBF晶体问世后的15年美国终于宣布打破了中国的垄断。但我国晶体技术当然没有停滞不前,陈创天团队又在2015年宣布研发出了LSBO新型晶体,并有望成为更先进的激光晶体材料。陈老说过要把一生奉献给科学、祖国和人民,他做到了,虽然陈老逝世一年之久,但他的贡献与精神永存,让我们向陈老致敬。
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此前报道,我国最新研究的实用型激光炮已经装载在战机上进行样机打靶了!这一重大新闻使得无数军迷们为之震惊无比,要知道目前世界上包括美国在内的许多军事大国都还未装备此项技术武器,我国便已经走在了世界的最前端,这足以让我们为之无比自豪了。也预示着未来战争激光武器将普遍存在。
据知情人士透露:我国的歼16、歼20将率先装备上空战用激光炮。作为一直被人们视为未来科幻武器的激光武器,其实不少国家都在研制当中,各种有关激光的研究项目多如繁星。其中最有名的当属美国的ABL机载激光武器,在美军的预想中,ABL是作用于对上升段弹道导弹进行拦截的战略级激光防御武器。单从这一预想中我们就能看出其所需要的射程要求极高,达到几百公里的级别,再加上射击次数等要求,导致其成本要求巨大,所以这项计划一直被美军束之高阁。
相比于美国雷声大雨点小定位错误导致流产的ABL机载激光武器之外,其他国家就要显得务实许多,各式各样的激光武器遍地开花,多以反导弹激光装置和战术装置为主,其中出名的便是我国警用ZKZM-500型激光枪,它重约3公斤,采用的是充电式锂电池组供电,具有良好的便携性和平台适应性,可安装在汽车、舰艇和飞机上。而就武器上来说,它作用距离达到800米,每次发射时间持续2秒钟,可连续发射激光1000次,相当于发射数百发子弹。在打中人体的瞬间会让敌人的接触皮肤瞬间碳化,点燃敌人身着的衣物。同时由于是激光武器,所以并不会有枪声的存在,发射过程人的肉眼也不可见,敌人即使被打中也无法察觉到攻击来源,隐蔽性可以说是想当出色了。
话归正题,其实我国在上个世纪便有了研发激光炮的计划,八十年代中国就开始研究高能激光(HEL),并取得了两项重大进展:自由电子激光(FEL)和化学氧碘激光(COIL),但由于技术原因一直被一个问题所困扰,那就是激光器如何实现在短时间内高能输出,而又能快速补充能量,再度高能输出的问题。但是这一问题已被马伟明院士的团队解决了,这个主要问题被攻克后我国在电力储能,高效充能,快速放能方面已经达到了国际第一的领先成就,同时也使得我国在之后遇到的许多问题都迎刃而解。
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