摘 要
自动点火器
最近几年，为了能够有效地应对高级的红外线导向武器的威胁，各种新型的红外线干扰方法和方法都在不断地涌现。红外激光的致盲、致炫和杀伤技术是解决这些问题的一种重要方法。因此，本文着重论述了中红外波段在光电对抗方面的研究：论述了中红外波段的应用、分类以及美国、俄罗斯等国家在中红外波段光电对抗方面的发展状况；在此基础上，对红外激光（3~5μ m）光电对抗技术的研究进展及发展方向进行了归纳，并对化学、气体和固体等中红外激光光电对抗技术在中红外激光光电对抗领域的发展前景进行了展望。 关键词：中红外激光；光电对抗；抗干扰
引 言
早在激光器出现的时候，它的军用意义就已经被考虑到了。当用于光电对抗、告警和干扰器时，通常都要在空气中进行传送，但是，在空气中的传送中，不同的光会产生非常强烈的吸收。地表紊动空气是一类比较微弱的不均匀性媒质。在复杂的环境中，由于水汽、 CO和CO 2等气体对特定波段的光的强烈吸收，使得光柱在经过复杂的环境中会出现发散、畸变和闪烁等现象。当前中红外雷达干扰技术是一种集报警、跟踪、瞄准、干扰与杀伤为一身的复杂雷达体制，是当前针对4-5微米波段中红外雷达体制的有效检测与干扰手段。针对各种应用场景，可分为车载、舰载、机载、天基等多个类型，研究中红外波段的中红外光光电对抗技术，既有重大的理论意义，又有重大的实际应用前景。
1中红外激光光电在对抗领域中的应用
1.1阿帕奇ＡＨ－６４Ｄ攻击直升机尾翼末端的定向红外对抗系统电磁阀阀芯
至于高能量持续时间，则以高能量兆瓦量级的化学激光为主。美国海军在波音747飞机上安装了一套 DF激光装置，并在该装置上做了飞行试验。基于波音747飞机的载重计算，其总质量约为130—150吨，输出的输出波长为3.7-4.3微米。根据相关资料分析，美国研发的以光导纤维为基础的光电对抗设备，以高功率、高强度的激光干扰为主导。比如，美国“神剑”计划在2017年度完成了由7台紧凑的光纤激光组成的相控阵，可以对7 km范围内的物体进行精准杀灭，并可有效应对空气中的干扰，满足美国军队对其武器系统的要求。为此，美国 DARPA发起了 Telephone （Telescope Programming），旨在研发出一款可实现300
kW以上、可同时实现30次、质心比2 kg/kW、能耗低于100 kW/m2的新型飞行器，并将其应用到飞行器的自我防护以及对中远程导弹的防护。
图1 阿帕奇ＡＨ－６４Ｄ攻击直升机尾翼末端的定向红外对抗系统
1.2美国空军机载化学激光武器平台ＫＦ１３５－Ａ
无水炮泥
美国海军在2011年度完成了针对小型水面舰艇、海上舰艇以及小型航空飞行器的10kW-Mk38-TLS的示范试验。在此基础上，本项目拟采用 OPO技术，完成中红外千瓦级激光脉冲的传输要求，但尚未见相关实际应用的相关研究。当前，由于缺少高性能、低声子能量、低损耗的中红外纤维和高品质高功率近红外高功率抽运激光器，制约了中红外纤维激光照明技术的发展。另外，一些稀土元素内部的能级分布也是制约中红外激光器性能提高桌卡制作
的重要原因之一，这种能级分布容易引起强的相互影响，从而造成在中红外激光器中的低阶和高阶激光器中的高阶激光器的低阶激光器。
图2 美国空军机载化学激光武器平台 ＫＦ１３５ － Ａ
1.3美国商用ＵＡＥ－ＡＮ／ＡＡＱ２４（Ｖ）红外对抗系统
美国向阿拉伯联合大公国出口了民用UAE-AN/AAQ24 （V）型红外线反舰导弹，该反舰导弹将被广泛应用，以应对不断上升的近距离打击，但其性能指标尚未公开。美国“雷”的计划为AIM-9X型“响尾蛇”型防空导弹提供了一个靶标，同时集成了一个“QCL激光”组件，该
铝合金箱体组件是美国第一个将 QCL激光用于实际作战的报告。此外，由美国 BAE和诺斯罗普·格鲁曼联合研制，以轻型导弹为核心，整体重量不超过38.6公斤。俄罗斯以 OPO及 OPA固态激光器为主，以 Er: YAG为泵浦源，完成了 Fe: ZnSe的冷冻抽运，并完成了2.94µ m.4.3µ m及4.8µ m三个频带的单脉宽1 J以上的激光功率测试，达到了实际应用的需求。特别是采用高频抽运作为抽运光源，通过原理性试验，获得了具有良好军用性能的 Fe: ZnSe低温激光器。
2中红外激光分类
2.1化学激光器
1964年，美国的皮曼塔尔（G. C.）和他的团队成功地完成了II-Cl和 Cl的反应，并于1967年成功地完成了 HF脉冲激光器的振动，从而打开了将化学能向光能转换的门。例如，盐酸的化学激光[7]具有这样的反应的动力学进程：
虽然在该体系中，该体系的反应速率较低，且没有引起卤代烃的共振激励，但是该体系中的化学反应及其向光能转换的物理机制为进一步开展其他体系的激光应用提供了重要的理论与试验依据。一般情况下，化学激光器是通过化学反应，电激发，或者是通过火焰激发，从而把化学能转换成光能来工作的。其中， HF, DF, HCl等增益材料（HF, DF, HCl等）为气态，其产生的激光具有良好的均匀度，优良的光束品质，能达到几十 kW级的持续激光，是迄今为止已知仅有的一种能达到百万瓦级的激光。然而，它的不足之处还在于它所使用的工作液容量较大，所使用的工作液又是一种极强的腐蚀、有毒的增益液。
图3二氧化碳激光器出 光示意图
2.2气体激光器
在1964年，第一次成功地将CO2激光器发射出去，得到了10.6微米的激光器。以高频CO2
激光为例子，它的工作原理是利用了CO2分子的三种振动方式，也就是变形、对称，以及反称振动力学。在这些信号中，10.6微米的频带为0002~1000,4.3微米的频带为1001~1000,0201~0200。当前，这种激光一般使用的是侧向激发的高压CO2和高频CO2激光。两者的最大区别是容积率。通过本项目的研究，有望得到高能量的光纤激光器，其光电转换效率超过30%，并在两个频率范围内分别产生4.7µ m和9.4µ m的基模。利用这种新型的电子激发抽运模式，可以获得高功率的高功率激光输出，在未来的光电子战领域将会得到广泛的应用。
2.3固态激光器
美国的梅曼在960年七月七日，以红石为增益材料，通过使用闪光抽运技术，成功地制造出了全球第一个激光输出。其工作机理是：以含0.05%Cr2O3 （Al2O3）为基质，采用灯抽运，使 Cr从基态进入激发态，经过非辐射的跃迁态进入亚稳，然后由激发态进入激发态，最后由共振腔产生的光，经光学放大器进行光学放大器的发射。
以晶体、玻璃、陶瓷等为衬底，以 Er、 Tm、 Ho等为增益媒质，通过对其进行掺杂，可得到多种波段的激光，并与ZGP-OPO相匹配，可得到中远红外波段的激光器。此外，在固
态中红外激光器方面， Fe: ZnSe材料可以实现4-5微米波长的激光，但其性能受到3微米波长的抽运场的限制。在实际中，常用的高频率（2.6-3.1µ m）与无连锁化的高频率（2.6-3.1µ m）相配合，产生高能量的高频率（2.6-3.1µ m），但其尺寸和功率都相对较大。
破窗器
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