提到激光武器，我们的印象大多停留在科幻电影中的场景中：《星球大战》中用作近距离搏斗的“光剑”，超级激光武器“死星”炸毁了奥德朗行星。激光武器拥有非常炫酷的造型，并可以产生超高温，是很多军事迷和科幻粉心中未来武器形态的代表。那么激光武器现在究竟发展到了什么阶段？

　　

 

激光武器是什么？

　　激光武器，具体来说是用一束高能激光射向敌目标并产生巨大的热量并将敌目标摧毁的武器。然而产生一束能量足够高的激光并非易事。一台激光器包含了泵浦源、谐振腔和增益介质。电能通过泵浦源转移入增益介质产生光能，这些能量再通过谐振腔前后端面来回反射并与增益介质相互作用转换为高能量的光能。

激光器结构示意图

　　战术级高能激光武器一般需要100kW以上的功率，用来进行特定的战斗任务。而战略级高能激光武器功率需要达到1mW，进行超远距离发射以实现威慑作用。目前的高功率激光器主要以光纤为增益介质，这种光纤激光器的功率目前最高可以达到150kW以上。

光纤激光器结构示意图

美军最新测试的高能激光武器

　　据2022年4月14日全球海军防务新闻网的报道称，美国海军对新型激光武器系统进行历史性测试，使用了一种全电动、高能激光武器来击毁一个飞行中的亚音速巡航导弹。这次美军所使用的激光武器被称为“分层激光防御”，由洛克希德 马丁公司设计和制造。它可以使用高功率激光对抗无人驾驶航空系统，例如导弹、无人机等，也可以快速攻击舰艇，还可以使用其高分辨率望远镜跟踪空中威胁，并对交战目标进行战斗损害评估。

地面激光防御系统

　　高能激光武器领域一直是美国海军研发部门与美国海军舰队密切合作的重点方向，一旦高能激光武器的技术成熟并成功部署，它可以为美国海军提供一系列升级选项应对多种威胁。2014年，美国海军的“庞塞”号两栖船坞运输舰曾在波斯湾成功测试激光武器系统；2021年底，美国海军的“波特”号在亚丁湾附近再次测试激光武器系统。

高能激光武器摧毁1.6km远的导弹

高能激光武器面临的挑战

　　事实上，高能激光武器美国国防部的部署下已经发展了二十多年，目前高能激光武器仍存在许多技术瓶颈。在高能激光产生的复杂过程中只有一部分电能最终转换到激光中，其结果是激光系统的功率损耗将明显大于其输出激光的功率。对用工业加工而言，激光器的能量损耗无非是生产成本问题。一套高功率激光系统的功耗和体积将十分巨大，例如世界上最大的激光核聚变装置——美国国家点火装置，占地约为一个足球场大小，其激光脉冲的瞬时功率甚至大于全球发电站输出功率的总合，凭借这样巨大的能量足以把燃料加热到一亿度，并施加足够的压力引发聚变反应。

美国国家点火装置（局部）

　　而对于激光武器而言，能量损耗便成了致命的弱势。根据能量守恒定律，电能转换到光能的损耗将转换成热能。为了更好的散热，这就使得加入了热管理模块的高功率激光系统变得更加庞大。一套合格的激光武器系统必须足够紧凑、轻巧才能安装在各类武器平台之上，也就是说激光武器系统发射单位功率的激光所需的质量（质量功率比）需要非常低。目前的激光武器系统质量功率比大约为30-50kg/kW，而要实现类似于无人机载这样的高机动性要求需要达到1-2kg/kW。根据美国国防部发布的提案，下一代高能激光武器将采用以碱金属蒸汽为增益介质的碱金属激光器（DPAL），进一步提高质量功率比。

高能激光武器发展现状

　　此外，精密的激光系统必须能够承受战场恶劣环境中各类震动、干扰和污染。雾霾、雨雪甚至烟尘等大气因素都会干扰激光，影响激光的精准度。

激光受到烟尘干扰而产生漫反射

　　激光武器虽然给人留下了威力强大的深刻印象，但是在现实世界中却很少见到它的身影，尤其是电影中像激光枪、激光剑这样的小型手持武器还需要很长时间的发展。事实上，就目前激光武器的发展程度，它的杀伤力很难和炮弹、导弹这类传统武器相媲美。

高能激光武器攻击航空母舰

　　不过由于激光武器能够远距离传输、杀伤速度快、打击精度高等特点使得它被应用在某些特定的军事场景中，如海战中对航母的远程打击，摧毁近地轨道卫星的电子设备等。相信在不久的将来激光武器会成为一种重要的战略武器，守卫一方疆土。

　　

参考文献:

　　[1]齐予, 易亨瑜, 黄吉金,等. 高功率碱金属激光器的发展和技术挑战[J]. 激光与光电子学进展, 2021, 58(7):12

　　[2]美国国防部高能量激光缩放计划（英文）