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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。 1 @# y- s, Q3 P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。5 S9 A* t$ A$ e9 Z; Y $ @; ^+ K$ Q1 R c. d* K 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。 ; R k+ a( U6 E- s) v; J" h4 T! u! Q, L3 V 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。 : I; `( f+ v/ n9 Q/ }9 A 8 P! P8 `8 N5 W5 r6 r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。1 N. [8 N* y- k5 \1 c7 N) p3 b5 S
: Z; c7 p/ ?1 o5 X7 c8 V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。& i% y' T. i, d: Y+ J
$ J& \% ?, Z. r- u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。 $ n( I9 S ^, o' m$ s9 A! v ) D3 j" i1 Y8 a+ H7 k8 X3 o- q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。% j1 f0 O5 l: B9 o% R' M! ~ # Y2 N7 a }( G' \+ g) R 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。- K/ A* s1 y# M" V' @. S
7 e) X0 l; D; `8 T! w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。$ }; ~. ~( Z+ T% s, M
+ I" `6 B4 X* B {4 a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。0 f9 n* X1 n/ h ; Z5 z9 W/ c/ Y' L, w 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。 7 Q9 e# a4 z* }6 Q* R+ T& w , O3 |% H' W4 k1 M1 L不过,在军事上的应用方面,这种设备显得累赘和过重。 ; f& @/ S7 \ y) S 7 v" ?2 l5 w% }) J# [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。, t$ g7 i2 ?, C* \ 0 o/ B5 @4 j& ^) l% U) J3 [# u7 i 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。 9 x1 w3 E! z9 S9 @$ i$ E6 d, [# t5 N; j$ M+ ^( W3 Y% v3 [ 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。6 m0 V) Z# @3 w3 Y
. t7 `# w z6 _5 B; `; C, p! z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。 6 m7 |- t6 Z, B X: }- X( H7 |/ v5 m" z$ { q1 u 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。 9 b) Z1 Y$ X8 u( Y% y, j X- J9 |( }- Q$ @# L但柳强说,对于一个超快激光系统来说,这个效率依然“很高”。/ \. [4 F' O2 B2 W4 G8 L$ ? % k( v+ p2 R1 F% j9 ], p 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。 1 y5 ?, I3 l0 T+ Y |
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