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中国在激光技术领域上的一项最新突破,将赋予中国军队一种新的能力:仅用一个旅行箱大小的可移动设备,就可令敌人安装在导弹甚至卫星上的感应器失效。以往,这种通常安装在战舰上的设备,体积有集装箱那么大。/ ~& `2 M. }% t4 G8 `# Q1 j4 s 由中国科学院物理研究所李志远教授率领的一个团队表示,他们已经将能发射高频激光的复杂技术,简化至一个简单的晶体。& H, m {+ _% f
8 |3 E$ V; ?, ~' L( Q& ~这将意味着那些安装在战舰上的、让热导飞弹无所遁形的巨型超快激光发生器,可能将会缩小至手提袋的体积,放置在飞机、坦克甚至士兵身上。 ! J* O, H: z# O1 B$ C0 J! D! W, i9 g- _3 ^, a$ C/ q& q, }, G 清华大学的激光光学教授柳强表示,这是一项有突破性的成就。他说,从来没有人可以用一块晶体就发射如此高频的激光。 9 V b: [* h. h ' ^1 J. `( ^6 o5 k" w/ C) `柳强说,新的技术能显著简化超快激光的生成,并将有关设备的体积缩小。! V- o2 f, o h. R' j1 ]
( }# o7 B* K j7 Q科研团队的部分研究资料被刊登在美国物理学会旗下最新一期的《物理评论快报》( Physical Review Letters )上。( [5 c( P( h/ c9 Y& V , ~9 F9 J2 `& h$ l+ f& L3 N: ? 自从激光技术诞生以来,科学家一直试图通过减少波长来增加激光频率。频率越高,光子所载的能量就越大。' q4 U* K; H' b2 E7 v$ H # n# g% o& ]0 W; }9 F 通常一台超快激光设备能够产生的脉冲能够达到千万亿分之一秒。虽然经过多年发展,但由于成本昂贵和技术复杂,它们大多数仅限被用在实验室和眼部手术中。" A3 B( v9 w$ V# Y' r ; o& t# g4 }2 R" R5 }/ D! Q 不过,很多国家都投入了将这种技术运用在军事上的竞赛中。- A; Q5 Q- }# Z% u9 ] B" K& {: F8 b
/ t. P. F% U7 o' ^例如,美国海军据报在2012年指派了一项研究任务,以研发能够令在导弹上的红外线感应器失效的超快激光系统。 - f4 V" i) q& Y: ~! x4 U/ ]. M8 T/ n+ d1 i 这项技术的逻辑是,利用高频光子攻击感应器,比倚赖激光破坏导弹厚重的金属外壳要容易得多。) V, I; g& ]( l5 ]& w7 }* B ( |- Y3 K0 r1 s. H6 Z1 ` 除了对敌人的目标造成伤害,超快激光还可以作为一种方便的工具,应对加密通讯和侦测隐形飞机。 ' \3 x2 u2 P; z* Y3 D( E5 s! K/ L0 W0 s) F) a$ k 不过,在军事上的应用方面,这种设备显得累赘和过重。 5 h. U$ Y w, t$ F; _. Y& n! o" O! W$ ~/ E1 s 研究人员已经研发出多种制造高频激光的方式,包括利用纯净的气体或者多种晶体,但这些方式都需要在一个很大的房间设置一个设备,而设备的零部件在例如震荡等的外力作用下容易损毁。 n1 V' Y4 T2 ^7 p9 N 4 u( O( `& P1 t# H! x李志远的团队声称已经解决了这个问题。他们用锂和铌研发出一块特别的晶体,这块晶体能够将一束普通的激光变成波长最短可达350纳米的高频激光,或者比目前运用的超快系统快3倍的激光。+ k/ x- `/ J/ E2 v2 h$ T + t7 z( }4 a7 B3 O5 q 研发团队在报告中写道,这项技术指向了一个很有前景的方法,这个方法将极大增强激光技术的力量。* z# ~' N1 v3 W' q$ \ i$ ~/ g6 A4 ^# t0 _1 J! L. }8 F/ d 柳强说,最大的挑战是在频率转换过程中能量的损耗。激光系统越大,能量损耗的情况就越严重。5 G5 S7 j, y/ p o4 d+ v0 f 4 ^$ h K6 \+ k1 P, {$ {* J 李志远研发的晶体的转换效率是18% ,意味着有超过80%的能量被消耗掉。4 d: w' U7 u! w+ D # w4 U1 ~& O2 r- i 但柳强说,对于一个超快激光系统来说,这个效率依然“很高”。 * n- [; f" ]+ c3 d. P' N( {" e9 |- H( S) i 他说,如果能够达到他们声称的效率,这项技术可能将很快被实际应用。 2 J9 X) J4 c+ l5 T; z* U/ }, g |
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