半导体激光器产生于上世纪九十年代初,欧美等几大公司相继生产出可供商用的半导体激光二极管,使激光的实际应用价值发生了革命性的进步。其他种类的激光器由于产生激光的机理过于复杂,使其体积,重量特别大,功耗高等原因,大大限制了激光的应用。而半导体激光器的出现使这些问题迎刃而解。
半导体激光器体积小、重量轻、可靠性高、转换效率高、功耗低、驱动电源简单、能直接调制、结构简单、价格低廉、使用安全、其应用领域非常广泛。如光存储、激光打印、激光照排、激光测距、条码扫描、工业探测、测试测量仪器、激光显示、医疗仪器、军事、安防、野外探测、建筑类扫平及标线类仪器、实验室及教学演示、舞台灯光及激光表演、激光水平尺及各种标线定位等。
半导体激光器的一些独特优点使之非常适合于军事上的应用,如野外测距、q炮等的瞄准、射击模拟系统、致盲、对潜通信制导、引信、安防等。由于可用普通电池驱动,使一些便携式武器设备配置成为可能。
目前已开发出并投放市场的半导体激光器的波段有370nm、390nm、405nm、430nm、480nm、635nm、650nm、670nm、780nm、808nm、850nm、980nm、1310nm、1550nm等,其中1310nm、1550nm主要用于光纤通讯领域。405nm - 670nm为可见光波段,780nm - 1550nm为红外光波段,390nm - 370nm为紫外光波段。
激光安全警示和使用注意事项
激光器是强度很高的光源辐射器件,大功率的激光器可以用于切割焊接金属材料,所以激光对人体,特别是人眼有严重伤害,使用时需特别小心。国际上对激光有统一的分类和统一的安全警示标志,激光器分为四类(Class1~Class4),一类激光器对人是安全的,二类激光器对人有较轻的伤害,三类以上的激光器对人有严重伤害,使用时需特别注意,避免对人眼直射。
3a类激光器是指可见光激光器的出口光功率在1 - 5mw之间,一般认为对人的眼睛是不安全的,暴露在这种激光器的光束下会对眼睛的视网膜造成伤害,因此不能暴露在这种激光器的光束下或直视激光光束。
半导体激光器的分类有多种方法。按波长分:中远红外激光器、近红外激光器、可见光激光器、紫外激光器等;按结构分:双异质结激光器、大光腔激光器、分布反馈激光器、垂直腔面发射激光器;按应用领域分:光通信激光器、光存储激光器、大功率泵浦激光器、引信用脉冲激光器等;按管心组合方式分:单管、阵列(线阵、面阵);按注入电流工作方式分:脉冲、连续、准连续等。半导体激光的应用十分广泛,如激光切割,激光焊接,激光打标,激光打孔,激光雕刻,激光医疗,激光美容,激光显示,激光全息,激光照排,激光制冷,激光检测以及激光测量等等。
所谓钻地d,是一种携带有钻地d头(又称侵彻战斗部)专门用于攻击机场跑道、地面加固目标尤其是地下设施的特种d药。应该说,钻地d的产生与发展,经历了一个与防护工程长期斗争相互推进的过程。
20世纪60年代初,美军为了研制出一种能够钻入地下摧毁苏联洲际导d发射井的d药,开始了钻地d的研究。经过了几十年的研究与发展,截止目前已经研制和正在研制的钻地d已达十余种类型数十个型号,其中比较典型的有:
GBU-28钻地d:这是一种于1991年海湾战争期间研制、专门用于袭击伊拉克位于深层地下指挥中心的常规钻地d,可钻透6米厚的钢筋水泥工事和30米厚的普通地面。
JDAM钻地d:是一种由美国空、海军联合研制、具有高准确度、全天候、自主式制导能力的钻地d。1997年开始批量生产,可由轰炸机或战斗机从高、中、低空投放,用以攻击各类地(海)面目标。
高超声速巡航导d:是一种飞行速度快、突防能力强、攻击范围大,专门用于攻击加固目标和深层地下目标的钻地d。该d具有极高的动能,对于沙地的最大侵彻深度可达40米,对于水泥的最大侵彻深度可达11米,特别适合打击地下指挥中心等地下坚固目标。
B61-11钻地核d:这种d当量可调,是一种战术与战略型核武器,其最大当量破坏范围可达到地下数十米至百米。
与普通d药相比,钻地d之所以具有钻地的特殊功能,是因为它们有着许多技术上的独特之处:
引信日趋智能化。钻地d的引信通常采用延时引信或智能引信。延时引信可保证d头侵彻到目标内部300毫秒后才引爆炸药;智能引信则是美军正在研制开发的多级引信,其原理是,炸d触地后钻入地下一定深度,第一级引信引爆炸开一个洞,炸d循洞继续钻入一定深度,第二级引信引爆再炸开一个洞……以此类推,直至炸d进入更深的地下找到攻击目标后主战斗部爆炸。
d体设计高强度。钻地d的作用环境恶劣,d体材料要求必须具有高强度和高韧性,以保证d头内电子器件等装置能够在高速侵彻时形成的高温、高压等极端环境下正常工作。
攻击速度恰到好处。如果撞击速度太低,会使侵彻深度过小,甚至无法侵彻到达目标;但撞击速度过高,则又可能出现因撞击温度接近或超过d头材料的熔点而导致d头变形,出现蘑菇d头效应而使侵彻深度降低,所以撞击速度必须恰到好处。
爆炸威力非比寻常。钻地d钻入地下,爆炸时通过向地下耦合能量,使其破坏效能比同当量地面爆炸要大10~30倍。因此,钻地d即使钻入地下不深,其爆炸威力也会远远大于普通常规d药的威力,所以其作战效果十分显著。
“钻”(攻)的方面,针对目前钻地d钻地深度不够、发现识别地下目标能力有限以及毁伤精度尚不够高等问题,目前外军正在着力探索新的技术手段:一是通过提高d头速度和采用新的战斗部来提高钻地深度;二是对引信进行优化设计,研制既耐冲击、又能在最佳时刻引爆的新型引信;三是增大投掷距离,使钻地d能够从对方防空火力圈外发射攻击对方目标;四是提高自主攻击能力和命中精度。
此外,钻地d还有一个重要发展趋势,就是向小型钻地核d方向发展。据外刊报道,科索沃战争中,美军为了轰炸原南联盟普里什纳机场的地下机库,曾投掷了多枚号称“掩体粉碎机”的GBU-28型常规钻地d,然而,战争结束后美军却发现,地下机库里的米格-21型战机等却毫发未损。
于是,美军决定转而研究威力更大的小型钻地核d。据悉,新型钻地核d的研制主要是在两种现有钻地核d基础上改进,重点是使d头能穿透更深的土层、岩石和钢筋混凝土工事,以打击最深层地下目标。
“藏”(盾)的方面,主要有两大趋势:一个是地下防御设施的数目在大量增加,据国外有关估计,目前全世界约有70多个国家拥有深层地下掩体,总数目高达一万多个。另一个是运用高科技大力提高地下防御设施的挖掘深度和抗毁强度。
主要技术有:异型表面技术,是在坑道入口等处构筑凹凸不平的表面,使钻地d偏转,攻击角增大、甚至跳d而不能钻地;d道偏斜技术,即构筑尺寸与直径相当的石块堆积层,并利用d道扰动装置对d体控制系统实施干扰,使钻地d攻入石块堆积层而消耗其动能;遮d偏航技术,就是构筑特制的偏航板或带钢筋混凝土填板的混凝土防护层等,使d道弯曲、d体偏转、变形甚至断裂;综合防护技术,是综合运用隐蔽、伪装、分隔、分散、干扰等手段,最大限度地降低钻地d的攻击效能。
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