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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 v9 g0 E, o8 W" B5 H$ W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。+ B8 I; E; y. f7 B) l4 h
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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。; Y3 j, Y9 L, N
, z$ X8 r# O9 @1 R2 w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。+ ~% ^1 K! F0 n0 Y5 O8 V
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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。
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3 j& X) ~7 o/ g+ n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。
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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。
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- U( S9 X$ W; f3 N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。
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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。
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% i3 p) v& S8 d( l3 [! W8 F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。. Y& }+ t: S2 m3 ]
. R9 V! r# e% a0 t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。
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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。
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, O3 B% U. M+ r* ?不过,在军事上的应用方面,这种设备显得累赘和过重。% A [/ J4 O2 ^8 ^ O, a
% K1 w6 H q O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。5 N8 u8 b4 U% c# f9 j( p3 @
* n* ^( f: c4 x% g ]: i! z5 K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。 m' w! ^3 ?1 Q" E) i
5 m& N" Q8 m0 B E z! F* r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。! w: E6 e8 N9 r" ?
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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。% `3 r& ?/ d9 u" M7 l- G
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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。
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但柳强说,对于一个超快激光系统来说,这个效率依然“很高”。" L0 F# _1 N, C; l* ?2 w5 k
3 x: K4 _ T% G; R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。" H) S/ k: B% \: d7 r0 k
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