激光武器PDF电子书下载

第1章 激光概论 4

1.1 原子发光机理 4

1.1.1 α粒子散射和原子的核式结构 4

1.1.2 氢原子光谱和波尔原子模型 5

1.1.3 量子力学和原子发光 8

1.1.4 光谱线的展宽 16

1.2 激光产生机理 19

1.2.1 激光器的腔模概念 19

1.2.2 激光产生的必要条件 20

1.2.3 激光产生的充分条件 24

1.3 激光的物理特性 27

1.3.1 单色性与时间相干性 27

1.3.2 方向性和空间相干性 28

1.3.3 高阶相关 28

1.3.4 高亮度 28

1.4 激光器的工作特性简介 29

1.4.1 超短脉冲特性 29

1.4.2 频率稳定特性 30

参考文献 30

第2章 激光的大气传输 32

2.1 激光的能量衰减 32

2.1.1 大气吸收 32

2.1.2 大气分子散射 34

2.1.3 大气微粒引起的消光 35

2.2 激光束偏转和湍流大气的光学特性 39

2.2.1 大气折射 39

2.2.2 湍流大气的光学特性 39

2.3 强激光在大气中的传播 41

参考文献 45

第3章 激光军事应用概述 46

3.1 引言 46

3.2 激光在武器辅助系统中的应用 46

3.2.1 激光测距与跟踪 46

3.2.2 激光目标指示器 49

3.2.3 激光雷达 52

3.2.4 武器模拟系统 55

3.2.5 激光在军事领域的其他应用 56

3.3 激光用作直接杀伤武器 59

3.3.1 “星球大战计划” 59

3.3.2 高能激光武器概况 61

3.3.3 低能激光武器概况 64

参考文献 70

第4章 激光测距机 71

4.1 激光测距原理 71

4.2 光探测器 74

4.2.1 探测器的性能参数 74

4.2.2 热探测器 77

4.2.3 量子探测器 77

4.3 测距机的主要性能 80

4.4 人眼安全激光测距机 83

4.4.1 小型人眼安全激光红外观测装置 83

4.4.2 拉曼频移人眼安全激光测距机及其在空防系统中的应用 86

参考文献 92

第5章 激光雷达 93

5.1 引言 93

5.2 激光雷达的分类和工作原理 94

5.2.1 激光雷达的分类 94

5.2.2 激光雷达工作原理 94

5.3 发射系统 96

5.3.1 理想光束的参数 96

5.3.2 非理想光束的质量评价 98

5.3.3 激光准直与扫描 100

5.3.4 发射激光的调制及其在雷达测距中的应用 101

5.4 雷达接收 104

5.4.1 探测技术 105

5.4.2 接收孔直径 107

5.4.3 接收解调技术 108

5.5 雷达目标 110

5.5.1 目标的激光横截面 110

5.5.2 两类目标的激光横截面 110

5.6 激光雷达性能 112

5.6.1 信号功率接收 112

5.6.2 信噪比 114

5.6.3 探测概率 115

5.7 激光雷达应用 116

5.7.1 激光雷达测量 116

5.7.2 激光雷达测量参数 118

5.7.3 激光雷达在宇宙飞船自着陆中的应用 121

5.8 固体激光合成孔径雷达 124

5.8.1 合成孔径雷达简介 124

5.8.2 固体激光合成孔径雷达 125

参考文献 128

第6章 激光制导 129

6.1 概述 129

6.2 激光半主动寻的制导 131

6.2.1 比例导引制导 131

6.2.2 激光半主动寻的导弹 132

6.2.3 激光目标照射器 135

6.3 激光驾束式制导 137

6.3.1 概述 137

6.3.2 驾束式制导弹道 137

6.4 几种主要的激光制导导弹和其他制导武器简介 139

6.4.1 激光半主动寻的式导弹 139

6.4.2 激光驾束式制导导弹 139

6.4.3 激光制导炸弹和激光制导炮弹 140

参考文献 141

第7章 低能激光武器 142

7.1 概述 142

7.2 攻击人的激光武器 143

7.2.1 激光对眼睛的伤害和致盲武器 143

7.2.2 激光对皮肤的伤害 148

7.3 反传感器激光武器 150

7.3.1 激光武器对传感器的攻击 150

7.3.2 传感器中的能量密度分布 152

7.3.3 反传感器激光武器 155

参考文献 156

第8章 高能武器级先进固体激光器 157

8.1 引言 157

8.2 陶瓷激光器概述 158

8.3 Nd:YAG激光陶瓷的性能 159

8.3.1 光学性能 159

8.3.2 力学性能 161

8.4 典型陶瓷激光器 162

8.4.1 Yb3＋:Sc2O3陶瓷激光器 162

8.4.2 Yb3＋:Y2O3陶瓷激光器 164

8.5 光纤激光器的工作原理 165

8.5.1 光纤激光器概况 165

8.5.2 能级结构与跃迁机制 165

8.5.3 光纤工作物质 169

8.5.4 光纤激光器的基本结构 170

8.6 双包层光纤激光器 170

8.6.1 单包层光纤的限制 170

8.6.2 双包层光纤激光器 171

8.7 高峰值功率光纤激光现状 175

8.7.1 高峰值功率光纤激光 175

8.7.2 窄线宽高峰值功率激光器 176

参考文献 176

第9章 获取高功率固体激光的关键技术 178

9.1 激光放大 178

9.1.1 脉冲工作 178

9.1.2 稳态工作 180

9.2 激光主振功放系统简介 181

9.3 激光合束概述 182

9.4 非相干合成 183

9.4.1 并列式光束合成 183

9.4.2 其他形式非相干光束合成 185

9.5 光纤激光的相干合成 186

9.5.1 孔径填充方法 186

9.5.2 共线干涉叠加法 187

9.5.3 光束合成的限制条件 188

9.6 光束光谱（波长）合成 188

9.6.1 概述 188

9.6.2 合成阵列元数估计 190

9.6.3 WBC与CBC的比较 190

9.7 美国国家点火装置及激光系统简介 192

9.7.1 美国国家点火装置简介 192

9.7.2 NIF的激光系统简介 194

参考文献 195

第10章 固体激光器热管理技术 197

10.1 LD泵浦固体激光器 197

10.1.1 概述 197

10.1.2 LD泵浦固体激光器的结构 198

10.2 激光器的冷却技术 200

10.2.1 概述 200

10.2.2 液体冷却 200

10.2.3 固体冷却 200

10.2.4 喷雾冷却 201

10.3 固体的热容 203

10.3.1 固体热容的经典理论 203

10.3.2 固体热容的量子理论 203

10.4 储热与温升 207

10.4.1 储热功率与输出光功率 207

10.4.2 温度的升高 208

10.4.3 能量输出 209

10.5 温度分布与热应力 210

10.5.1 表面与中心的温度差 210

10.5.2 应力比较 211

10.6 热容激光器工作模式和发展 213

10.6.1 工作模式 213

10.6.2 热容激光器发展 213

参考文献 215

第11章 激光发射系统中的自适应光学技术 217

11.1 校正式相位共轭自适应光学系统 217

11.1.1 相位共轭原理 217

11.1.2 校正式相位共轭自适应光学系统原理 218

11.2 校正式相位共轭自适应光学系统实例 219

11.2.1 休斯飞机公司发射强激光的AO系统（ABCS系统） 219

11.2.2 短波长自适应技术 221

11.3 固态激光器的自适应像差校正 223

11.3.1 引言 223

11.3.2 用于固体激光器的MMDM基自适应光学系统 224

11.3.3 用于固体激光器的Bimorph基自适应光学系统 225

11.4 光学相位共轭波和相位共轭镜 227

11.4.1 相位共轭波的定义 228

11.4.2 PCM与CPM的比较 228

11.5 SBS相位共轭 231

参考文献 234

第12章 高能激光武器 236

12.1 概述 236

12.2 激光功率 238

12.2.1 辐射源的功率 238

12.2.2 光学传输系统的功率损耗 238

12.2.3 路径传输的功率损耗 240

12.3 光束质量 240

12.3.1 辐射源的光束质量 241

12.3.2 湍流大气对光束质量的影响 243

12.3.3 自适应光学系统简介 246

12.4 美国反核导弹激光武器的早期发展 247

12.5 反卫星高能激光武器 250

12.5.1 卫星的军事应用 250

12.5.2 三种反卫星激光体系 251

12.6 激光人造星技术 254

12.6.1 概述 254

12.6.2 钠激光导星的产生机理 256

12.6.3 激光与钠层作用的非线性效应 258

12.6.4 用于人造星的激光系统 259

12.7 美国高能激光武器发展现状 263

12.7.1 陆军车载和地基系统 263

12.7.2 美国海军的舰载激光武器 267

12.7.3 空军机载激光武器 273

12.8 德国激光武器研制状况 275

12.8.1 MBDA德国公司的高能激光演示项目 275

12.8.2 德国莱茵金属公司的50kW激光武器样机 278

12.9 第三代高能“液体”激光器 284

12.9.1 概述 284

12.9.2 系统结构 285

12.9.3 定标放大 287

12.9.4 应用前景 288

参考文献 289

第13章 激光武器产生的影响和国际法 291

13.1 激光武器产生的影响 291

13.1.1 激光武器在军事领域产生的影响 291

13.1.2 激光武器对非军事领域产生的影响 295

13.2 国际法 296

13.2.1 传统武器与国际法的关系 297

13.2.2 激光武器和国际法的关系 298

参考文献 302

索引 303