近期，美國國防先進(jìn)研究項(xiàng)目局(DARPA)的“圣劍”項(xiàng)目成功開發(fā)了一型21單元的光陣列(OPA)，可在7公里的距離上打擊目標(biāo)，比現(xiàn)有激光武器提高了4公里多。

　　高能激光可執(zhí)行多種軍事任務(wù)，特別是作為武器或用于高速通信。然而，激光系統(tǒng)的尺寸、重量和電力需求(SWaP)限制了其在軍事平臺上的應(yīng)用。即使激光系統(tǒng)的SWaP問題得以解決，大氣的擾動也將使激光束在目標(biāo)上的光斑變大，影響其功率密度，進(jìn)一步限制了遠(yuǎn)距離上激光對目標(biāo)的效率。

　　“本次成功的試驗(yàn)提供了大量OPA激光器的數(shù)據(jù)，證明其性能可超過采用傳統(tǒng)光學(xué)方法的激光器。”DARPA項(xiàng)目經(jīng)理曼加諾稱，“同時，該試驗(yàn)也證明該技術(shù)可放大至更大的功率，且性能穩(wěn)定。DARPA計(jì)劃在未來3年內(nèi)測試更高功率的樣機(jī)，最終輸出功率將達(dá)100千瓦級水平。”

　　除了可以放大，“圣劍”樣機(jī)同樣驗(yàn)證了其近乎完美的大氣湍流修正能力，其性能遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)光學(xué)激光器。雖然短距離內(nèi)大氣擾動不會產(chǎn)生較大影響，但大氣密度的變化將使光束發(fā)散，并影響其均勻性、產(chǎn)生彌散、導(dǎo)致光斑跳動，進(jìn)而降低光束作用在目標(biāo)上的能量。近期“圣劍”樣機(jī)的驗(yàn)證采用了超快速優(yōu)化算法，有效“凍結(jié)”了大氣擾動，之后在亞毫秒時間量級上對靜態(tài)光學(xué)大氣相差進(jìn)行修正，將激光傳輸效率最大化。這些實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了OPA可主動修正嚴(yán)重的大氣失真。本次試驗(yàn)距離地面數(shù)十米高，此處的大氣效應(yīng)將對未來海軍、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)和陸軍應(yīng)用產(chǎn)生重大影響。此外，這些實(shí)驗(yàn)證明OPA可能對機(jī)載激光器的邊界層擾動修正產(chǎn)生重大影響。

　　實(shí)驗(yàn)的成功有助于“圣劍”激光系統(tǒng)提高至100千瓦功率水平，并采用超低SWaP配置與現(xiàn)有平臺兼容。對“圣劍”光纖光學(xué)激光陣列的繼續(xù)研發(fā)和測試，有望于出現(xiàn)比現(xiàn)有激光武器輕10倍且更為緊湊的激光武器系統(tǒng)。未來的測試將集中在更嚴(yán)酷的環(huán)境和更高的功率下進(jìn)行。這些技術(shù)有望改進(jìn)激光武器的可靠性和作戰(zhàn)性能，可用于諸如飛機(jī)自防御系統(tǒng)和彈道導(dǎo)彈防御。

　　“光纖激光器陣列功率效率超過35%，并且擁有近乎完美的光束質(zhì)量，這些系統(tǒng)可達(dá)到超低的SWaP需求，擴(kuò)大了搭載平臺的范圍。”曼加諾稱，“除了激光武器，該技術(shù)也可用于低功率激光器，如激光通信和目標(biāo)搜索、識別。”