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中国掌握激光武器核心技术 瞬间击穿钢板

2015-07-29

  我们经常从媒体上看到国外实验室测试激光武器的消息。现在,中国也已经掌握了这项“未来科技”的核心技术。

  中国新闻网援引来自《科技日报》的报道称,由武汉军械士官学校光电技术研究所所长程勇带领的科研团队已经先后突破了免调试激光器、激光沉积类金刚石膜、互注入相干合成等制约光电装备发展的技术难题。

  2000年,程勇得知我国大型武器系统的“眼睛”——红外窗口硬度低、易划伤、化学稳定性差、易腐蚀,特别是在高超音速飞行条件下会“失明”,国内没有有效的解决方案。而在国外,这是一项对我国禁运的高端技术。

  为了解决这一制约战斗力的瓶颈问题,也为了拓展激光技术的应用领域,他大胆提出用激光沉积类金刚石膜的思路解决这一技术难题。

  通过4年的潜心研究,虽然攻克了一系列难题,研究成果也获得了军队科技进步三等奖,但由于无法通过特定音速试验,还不能很好地应用到武器装备上。

  随后的日子里,他带着团队,不断向这个难题发起冲锋,创造性提出“双激光沉积”“多元掺杂”“化学辅助沉积”等思想,构建了国际先进的双激光沉积系统,掌握了大面积均匀薄膜关键核心技术。最终,他们在国内首次通过了超高音速风洞试验。

  程勇团队的成功来自“非线性思维”,2004年,程勇被总装备部派送到中国科技大学应用物理系做高级访问学者。一年时间里,他充分了解了当时国际前沿的光学研究进展,创新提出了“互注入相干合成”的激光技术新思想。这时的程勇虽然在国内光学界已经小有名气,但限于种种“先天不足”,他的想法并没有得到多少人响应。毕竟,一个士官学校在科学界还没有名气啊!

  程勇并不放弃,抓住一切机会和同行们交流,承受了诸多质疑和否定。在与一位知名教授交流时,他描述了自己的观点——学术上只要满足激光相干合成的条件,即相同频率、相同偏振态、相同相位、相同振动方向,就能让激光合多为一 ,然而目前实现这一条件的手段非常复杂,代价很高;“互注入”则是把原本互不关联的的激光注入到同一个谐振腔里,让它们相互注入与交融,经历共同的振荡过程,就很容易同频共振,合成一束光。

  “就好像是两个原本生活经历、背景不同的人组成一个团队。你把你的信息给我,我把我的信息给你,我们就有了共同的理想目标,实现1+1>2。”程勇比喻道。

  听了这样形象的解释,这位原本持反对意见的教授当时给予了高度评价,认为这是一种划时代的创新思想和物理机制。在总装备部的支持下,他带领团队开展了这项研究。

  2008年,这项课题节点目标探索完成,相关论文发表在美国《Electronics Letter》杂志上,立即引起国内外高度关注。

  在刘旭、米朝伟等助手的协助下,程勇在自主构建的固体激光平台上做了大量验证试验,使激光远场获得非常理想的相干分布。

  他们将多个独立激光器借助角锥特有的“自准直、互注入、自适应”特性构成复合谐振腔,实现“高功率、大能量、高亮度、多功能”的激光输出,且具有小型高效、高可靠、低成本等显著特点,颠覆了传统技术路线。

  同时,他们在实验室研制出六路固体激光器相干合成原理样机,建起了一套小型高能战术激光装备技术演示平台。鉴定结论认为“该项目达到了国际领先水平”。

  记者在现场看到,“啪啪啪”3个激光脉冲,30米距离上3mm的钢板瞬间被击穿!

  2013年,美国《Optics Letters》杂志收到他们的相关论文后称,“从来没有见过如此有颠覆性的研究成果。”

  2015年,程勇联合天津大学姚建铨院士、总参54所吕跃广院士、长春光机所王立军院士等人共同建议我国应加速推进小型高效战术激光武器关键技术的发展,并得到国家高度重视。

  很多科研人员对程勇说:“你们思考的问题和我们不一样。”他回答:“搞科研要有独立思维,要尊重科学,但绝不能迷信经典与权威。思想有多远,我们就能走多远。”

  正是基于“非线性思维”,他们研制的双波长自由切换固体激光器突破了一系列关键技术,成功应用于某型战机起降监视系统。他们研制的小型高可靠性人眼安全激光器被广泛应用于武器装备中。


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