引言
在現(xiàn)代軍事技術(shù)中，激光技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從最初的通信擴(kuò)展到測距、目標(biāo)識(shí)別、制導(dǎo)系統(tǒng)以及對(duì)抗系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域。特別是在需要眼安全、高穩(wěn)定性以及緊湊結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)場環(huán)境中，Er,Yb:glass +Co:Spinel 鍵合晶體激光器憑借其波長優(yōu)勢、能量穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈活性，成為一種極具發(fā)展?jié)摿Φ募す夥桨?。本文將系統(tǒng)闡述該類激光器在國防領(lǐng)域中的具體應(yīng)用、技術(shù)優(yōu)勢及發(fā)展前景。
一、激光器基礎(chǔ)與鍵合晶體結(jié)構(gòu)優(yōu)勢
Er,Yb:glass是一種以鉺（Er3?）和鐿（Yb3?）共摻雜的磷酸鹽或硅酸鹽玻璃材料，主要發(fā)射波長集中在1535 nm，處于人眼安全范圍（>1400 nm）。這一波段不僅能夠避免對(duì)士兵或目標(biāo)人員視網(wǎng)膜造成永久性傷害，也能穿透薄霧、煙塵等復(fù)雜環(huán)境，具備很強(qiáng)的實(shí)戰(zhàn)適應(yīng)性。
Co:Spinel（Co:Spinel，Co2? 摻雜的 MgAl?O?）是一種具備寬帶吸收能力的非線性光學(xué)材料，能夠作為被動(dòng)調(diào)Q器使用，實(shí)現(xiàn)無需主動(dòng)調(diào)制的高峰值脈沖輸出。通過將Er,Yb:glass與Co:Spinel采用表面激活鍵合技術(shù)結(jié)合為一體結(jié)構(gòu)，既解決了玻璃熱導(dǎo)率低的問題，又集成了增益介質(zhì)和調(diào)Q元件，大幅提升系統(tǒng)穩(wěn)定性與集成度。
二、在軍事測距與目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用
1. 激光測距儀（Laser Rangefinder）
1535 nm激光波長對(duì)人眼安全，適合近距離或中距離作戰(zhàn)中的手持激光測距儀。在坦克、裝甲車或無人戰(zhàn)車上安裝Er,Yb:glass + Co:Spinel鍵合晶體激光器系統(tǒng)，可對(duì)目標(biāo)快速、準(zhǔn)確測距，即使在人流密集區(qū)域或訓(xùn)練場地，也能安全操作。
此外，相比傳統(tǒng)1064 nm Nd:YAG激光器，1535 nm激光能減少敵方光學(xué)探測設(shè)備的反偵測概率，增強(qiáng)戰(zhàn)術(shù)隱蔽性。
2. 激光制導(dǎo)與目標(biāo)鎖定系統(tǒng)
在精確打擊武器中，激光制導(dǎo)是關(guān)鍵一環(huán)。1535 nm激光器適用于引導(dǎo)智能彈藥或無人機(jī)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行精確打擊。由于其穿透性強(qiáng)、散射小，即使在煙霧、塵土或復(fù)雜地形中也能保持較高指向穩(wěn)定性。
在多目標(biāo)場景中，短脈沖高峰值功率激光器還能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)間的快速切換與精確識(shí)別，提升打擊效率。
三、在激光通信與戰(zhàn)場信息系統(tǒng)中的應(yīng)用
1. 自由空間激光通信（Free Space Optical Communication）
Er,Yb:glass激光器在遠(yuǎn)距離、高保密性的戰(zhàn)術(shù)通信中具備突出優(yōu)勢。通過在車輛、艦艇或戰(zhàn)場指揮單元間部署光通信系統(tǒng)，可以在不依賴無線電頻率的情況下，實(shí)現(xiàn)高速、抗干擾的數(shù)據(jù)傳輸。
由于1535 nm波長在大氣窗口內(nèi)具有良好的傳輸性能，其通信系統(tǒng)不易被截獲和干擾，具備較高的信息安全等級(jí)，適用于野戰(zhàn)、前線指揮或無人平臺(tái)的數(shù)據(jù)回傳。
2. 與衛(wèi)星通信系統(tǒng)對(duì)接
在軍用衛(wèi)星地面站與戰(zhàn)場終端之間，通過使用穩(wěn)定的Er,Yb:glass激光輸出，可實(shí)現(xiàn)低損耗的數(shù)據(jù)上/下行傳輸，特別是在雷達(dá)或無線電信號(hào)受限的條件下，為戰(zhàn)場提供連續(xù)、安全的戰(zhàn)略信息支撐。
四、在激光對(duì)抗系統(tǒng)中的應(yīng)用
1. 非致命激光壓制與干擾
在特種作戰(zhàn)或維和任務(wù)中，可利用Er,Yb:glass激光器的眼安全特性，對(duì)敵方光學(xué)傳感器、夜視設(shè)備或光電探測系統(tǒng)進(jìn)行“致盲式”干擾。這種非致命打擊手段可在不造成人員傷害的前提下完成目標(biāo)壓制。
2. 高精度對(duì)抗引導(dǎo)系統(tǒng)
某些精密制導(dǎo)武器依賴激光回波信號(hào)定位目標(biāo)，部署高重復(fù)頻率的1535 nm激光器陣列，可用于模擬或干擾敵方引導(dǎo)系統(tǒng)，提高己方防御成功率。
五、系統(tǒng)集成與平臺(tái)適配性優(yōu)勢
由于Er,Yb:glass + Co:Spinel鍵合晶體結(jié)構(gòu)緊湊，熱管理性能良好，可方便集成于無人機(jī)、單兵背負(fù)系統(tǒng)、戰(zhàn)術(shù)車載平臺(tái)中。在不同功率等級(jí)上，該激光器系統(tǒng)均能通過模塊化設(shè)計(jì)進(jìn)行快速部署，適應(yīng)多種戰(zhàn)術(shù)需求。
此外，該晶體結(jié)構(gòu)的光束質(zhì)量高（M2接近1.2），有利于遠(yuǎn)距離聚焦與高效傳輸，進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)性能。
六、發(fā)展前景與技術(shù)挑戰(zhàn)
雖然當(dāng)前Er,Yb:glass + Co:Spinel鍵合晶體激光器已經(jīng)在部分國防項(xiàng)目中獲得應(yīng)用，但其在大規(guī)模部署與系統(tǒng)整合方面仍面臨以下挑戰(zhàn)：
- 成本問題：高質(zhì)量鍵合晶體的制備工藝復(fù)雜，制造成本高；
- 穩(wěn)定性與抗沖擊性：需進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)材料以適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境下的長期運(yùn)行；
- 波長拓展與功能集成：將來可通過Tm3?或Ho3?等離子共摻擴(kuò)展到2 μm波段，實(shí)現(xiàn)更廣泛頻段的激光對(duì)抗與通信功能。
結(jié)論
Er,Yb:glass + Co:Spinel鍵合晶體激光器憑借其出色的眼安全性、高峰值功率輸出、優(yōu)良的光束質(zhì)量與集成能力，正在成為新一代國防光電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著激光材料、晶體鍵合和系統(tǒng)集成技術(shù)的不斷進(jìn)步，該類激光器將在未來的現(xiàn)代戰(zhàn)爭和戰(zhàn)術(shù)系統(tǒng)中扮演更加核心的角色，助力國防科技向智能化、信息化邁進(jìn)。
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