綜合上麵三個因素考慮,認為1.6微米和1.05微米比較適合於在沿海環境下使用。但是,由於1.6微米處於人眼安全波長範圍內並具有在不同大氣條件下性能穩定等特點,因此最終傾向於選擇1.6微米波長為適於沿海環境下的最佳波長。
就這樣,因在近海迎頭作戰模式中現有的各種激光束可能會產生熱暈效應,影響殺傷效果,1996年美國海軍決定轉向研製自由電子激光器,平均功率已達500瓦。
結構特點
雖然激光技術很複雜,其工作過程如下:在自由電子激光(FEL)係統中,一個粒子加速器將自由電子(那些不被原子縛束的,自由移動的電子)加速到高能級,接著電子束被送進一個磁場,在磁場的作用下電子上下躍遷,釋放出光子。激光器發出的光不象電燈泡發出的光那樣可散射,而是保持一條直線。
最新動態
1998年,傑斐遜實驗室的研究者們展示了一種1千瓦的FEL,它能夠產生2100瓦的紅外激光。它運行了兩年半,打破了所有“可調”高功率激光器的記錄。今年6月,研究人員用他們最新的激光器產生了激光。研究人員希望到今年夏末,它能夠產生功率10倍於早期FEL的激光,即10千瓦的紅外激光或1千瓦的紫外激光。研究人員稱,FEL可以產生無數極短的脈衝,其持續時間不到十億分之一秒。這種脈衝可作用於分子界,因而可用於激勵材料的研究和化學合成。
FEL在很多方麵具有價值。作為一種研究工具,它可以幫助化學家們研究物質。這已經被30多家海軍、航空航天局(NASA)、大學和工業研究機構在各種領域使用,包括尋找新的廉價的生產碳納米管的方法,研究矽材料中的氫缺陷機製,以及發現蛋白質傳輸能量的方法。另一方麵,FEL技術經過進一步發展,可以為海軍提供一件強大的武器。用於進攻,激光可以在敵方艦船和飛機上切開口子。用於防衛,它可以有很多用途。例如,海軍和空軍設想在敵人的遠程導彈從發射井或發射架上升空時,利用激光武器將其摧毀。但在一個更小的層麵上,激光武器可以用來保護海軍艦船,防止那些由恐怖分子或流氓國家的間諜駕駛的裝著炸藥的小船的襲擊。激光武器最大的一個好處是它不是隻發射一發炮彈,因而可能錯過目標,相反,它可以在一段時間內連續開火,保證激光束瞄準目標並將其加熱摧毀。
2002年時,經過數年的努力,美國海軍在自由電子激光器(FEL)的武器化方麵取得重大進展。據專門負責海軍高能激光武器和高功率微波武器研究、發展、集成和采辦的海軍定向能武器項目主任稱,如果得到充足的資金,海軍將在未來2~3年內研製出10萬瓦級艦載激光武器。
目前托馬斯·傑夫遜國家實驗室已經解決了自由電子激光器轉化為艦載武器係統麵臨的許多技術問題,並且已研製成2千瓦級的自由電子激光器,正在按進度研製1萬瓦級的激光器,預計將在未來2~3年研製成10萬瓦級的激光器。10萬瓦級的自由電子激光器研製成功後,將轉移到海軍的巴爾金沙太平洋導彈試驗靶場進行測試。
美一研發小組正在使海軍告別火炮時代,進而使用以光粒子作為炮彈的艦載激光武器。雖然大多數人將光看作是比空氣更不實在的東西,但大功率的自由電子激光器(FEL)卻可以用來為艦船提供防護,擊毀敵方船隻或導彈。這個研發小組的成員包括:海軍研究辦公室、托馬斯傑斐遜國家加速器實驗室的能量分部、空軍研究實驗室和聯合防禦技術辦公室。