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圖片來源：美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室

未來頂尖的戰(zhàn)斗機(jī)可能在空中使用高能激光器來轟炸敵軍導(dǎo)彈。這在幾年內(nèi)就可能實(shí)現(xiàn)。美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（Air Force Research Laboratory，簡(jiǎn)稱AFRL）已經(jīng)和洛克希德·馬丁空間系統(tǒng)公司（Lockheed Martin，一家美國(guó)航空航天公司）簽署了一份價(jià)值2630萬美元的合同，該公司將負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、開發(fā)、建造一個(gè)高能激光武器，并在2021年前在戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)上進(jìn)行測(cè)試。這其中最關(guān)鍵的技術(shù)是一個(gè)進(jìn)階版的多千瓦級(jí)光纖激光器，就像美國(guó)海軍之前在“龐塞號(hào)”（USS Ponce）上測(cè)試的那個(gè)一樣。

光纖激光器是電激勵(lì)式激光武器發(fā)展過程中的黑馬，其功率最高可達(dá)100千瓦，這在諾斯洛普·格魯門公司（Northrop-Grumman）于2009年展示的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室光纖激光器上實(shí)現(xiàn)。多千瓦級(jí)光纖激光器已經(jīng)應(yīng)用在工業(yè)加工中，但是傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，光纖激光器的輸出有限，因?yàn)楣饽芰勘患性诠饫w細(xì)小的纖芯中。盡管這個(gè)激光器的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到最大，并且輸出光束質(zhì)量較高，但這也導(dǎo)致功率密度過高，單光纖在不自毀的前提下最多發(fā)射10千瓦光束。

在那時(shí)，把多個(gè)光纖激光器發(fā)出的光束合并在一起是不切實(shí)際的，如果這樣做，會(huì)犧牲光束質(zhì)量。而想要把能量聚焦在遠(yuǎn)距離目標(biāo)，需要較好的光束質(zhì)量。改變這樣狀況的是高能版本波分復(fù)用（wavelength-division multiplexing，簡(jiǎn)稱WDM）技術(shù)的發(fā)展，這種技術(shù)使用在高容量光纖通信中。在能量較低時(shí)，WDM可以把100個(gè)不同激光器輸出的光束，融合進(jìn)一個(gè)纖芯中而不發(fā)生干涉，其中每一個(gè)激光器都工作在他們自己的狹窄光譜內(nèi)。洛克希德馬丁公司稱這種技術(shù)為“頻譜組束”技術(shù)，并將這種技術(shù)擴(kuò)展到高能光纖激光器中，該技術(shù)從一個(gè)30千瓦的系統(tǒng)開始，組合100個(gè)激光器的光束，只消耗其它電激勵(lì)式激光器一半的能量。今年，洛克希德馬丁公司向陸軍遞交了一個(gè)60千瓦的版本，用于在軍用拖車上進(jìn)行測(cè)試。

洛克希德馬丁公司與AFRL的合約是SHiELD項(xiàng)目（Self-protect High Energy Laser Demonstrator的縮寫）的一部分。該項(xiàng)目旨在測(cè)試戰(zhàn)斗機(jī)使用激光來抵御空中或地面發(fā)射的導(dǎo)彈的能力。與此獨(dú)立的是，諾斯洛普·格魯門公司正在建造一個(gè)光束控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)向目標(biāo)開火，波音公司正在努力把激光器整合到一個(gè)飛行器外部吊艙中，實(shí)現(xiàn)攜帶激光器飛行、供能、冷卻并把其動(dòng)作與飛行器系統(tǒng)結(jié)合起來等功能。

與此同時(shí)，AFRL和DARPA（美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局）也在聯(lián)合計(jì)劃?rùn)C(jī)載實(shí)驗(yàn)，他們使用一個(gè)非光纖激光系統(tǒng)作為競(jìng)爭(zhēng)。這個(gè)緊湊、輕巧的電驅(qū)動(dòng)激光器，稱為“高能液態(tài)激光區(qū)域防御系統(tǒng)”（簡(jiǎn)稱HELLADS），由通用原子公司研發(fā)。

長(zhǎng)期以來，成本一直是激光武器面臨的問題，但是光纖激光器應(yīng)該是負(fù)擔(dān)得起的，因?yàn)樗昧斯饫w通信和工業(yè)用激光的龐大技術(shù)基礎(chǔ)，Rob Afzal說到。他是洛克希德馬丁公司激光武器系統(tǒng)的高級(jí)研究員。“考慮到吊艙的空間和重心位置等問題，我們要控制好激光器的重量”，Afzal說。但是他補(bǔ)充道：“把設(shè)備放進(jìn)一個(gè)密封的、緊湊的空間中才是最大的挑戰(zhàn)，”其它挑戰(zhàn)還包括使激光器足夠堅(jiān)固，從而能承受住在戰(zhàn)術(shù)飛行器中會(huì)遇到的振動(dòng)、溫度變化以及重力變化。