2025 年 9 月 3 日,在中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上,一辆辆搭载新型激光武器的战车平稳驶过。这是我国的多款激光武器系统首次公开亮相,包括车载激光炮、激光防空车和舰载激光武器。这些装备虽无传统火炮粗犷的炮管,却以其近乎科幻的形态,展现出改变未来战争形态的革命性力量。


阅兵中展示的舰载激光武器
与传统武器震耳欲聋的轰鸣不同,激光武器凭借“光速打击、精准毁伤、低成本拦截、无限‘弹药’”的显著优势,正在悄然重塑现代战场规则。它们通过高能光束和持续作战能力,构建起高密度、高效能的多层次拦截网络。那么,到底什么是激光?
激光是什么光
事实上,激光本来不叫“激光”,它最初被称为“镭射”“莱塞”,源于英文缩写 LASER的音译——这一缩写由“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”中各单词的首字母组成,直译为“受激辐射的光放大”。激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。1964年,根据我国著名科学家钱学森的建议,其名称被正式改为“激光”。
激光的原理早在 1916 年就已被著名物理学家爱因斯坦发现,他创立的受激辐射理论为激光的产生奠定了理论基础。激光的产生涉及3种基本物理过程:受激吸收、自发辐射和受激辐射。然而,要产生激光,还必须实现一个关键条件——粒子数反转,即通过能量输入,使处于高能级的粒子数多于低能级的粒子数,从而打破热平衡下的粒子分布状态。只有当工作介质中形成粒子数反转时,受激辐射过程才能占据主导地位:当一个高能级粒子受到特定光子的激发时,会发射出一个与入射光子完全相同的光子,从而实现光的放大。如左图所示,激光器通常由光学谐振腔构成,其中包括全反射镜和输出反射镜。工作介质在光抽运泵浦源的激励下发生粒子数反转,受激辐射产生的光在谐振腔内多次往返放大,最终部分激光通过输出反射镜发射而出。

激光原理
基于这一原理,美国物理学家西奥多·梅曼于1960年成功研制出世界上第一台激光器——红宝石激光器。他采用了人造红宝石晶体作为工作介质,通过光抽运泵浦源实现粒子数反转,产生了人类历史上第一束波长为694.3纳米的红色脉冲激光。1961年,中国科学院长春光学精密机械研究所也成功研制出我国第一台红宝石激光器,标志着中国迅速跟上了这一前沿科技的发展步伐。

梅曼发明的世界上第一台红宝石激光器

中国第一台红宝石激光器
激光与普通光:本质差异造就“最亮的光”
激光的单色性极为出色,每个激光源仅发射一种特定的波长,这种高度的单一性使其在光学领域具有独特的优势。其波长的纯度极高,几乎不包含其他杂散波长,不仅保证了激光的颜色高度纯净,还使得激光能够在特定的光学系统中实现高度的稳定性和一致性。
激光具有出色的相干性。激光光波的相位非常一致,能在远距离传播中保持相对稳定的光强。这是普通光所不具备的特性。
激光还具备高度定向性。激光光束极为狭窄,聚焦性非常强,可用来实现很高的空间分辨率。1962年,人类首次使用激光照射月球。尽管地月距离约有38万千米,但是激光在月球表面的光斑直径却不足2千米。正因如此,激光被广泛用于定位、导向和测距等领域。
激光的亮度也极高。在激光问世之前,最亮的人造光源是高压脉冲氙灯,其亮度与太阳相当。而红宝石激光器的亮度,却可达氙灯的几百亿倍。能做到这一点,关键在于激光拥有“天生集中”的先天优势:它的光方向性极好,几乎平行发射,能量高度集中于一束极细的光线中。相比之下,普通光源(如氙灯)的光是向四面八方发散的,能量分散。激光本身的能量密度就极大,再用透镜将它聚焦成一个点,就能在极小的面积上短时间聚集起巨大能量,产生极高的温度。

激光已成为攻防一体的“无声利剑”
这些卓越特性为激光赢得了“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”的美誉,并与原子能、半导体、计算机并称为“20世纪新四大发明”。激光不仅在科研领域大放异彩,同时也催生了新一代国防科技的革命性进展——将极致的光转化为攻防一体的“无声利剑”。
激光武器:改写战争规则的革命性技术
激光武器被誉为“改写战争规则的革命性技术”,主要源于其具备了传统武器无法比拟的四大核心优势。这些优势不仅重新定义了战场规则,更在战略层面产生了深远影响。
“光速打击”带来了作战样式的根本变革。激光以每秒30万千米的速度传播,真正实现了“看到即命中”。这意味着,无论目标速度多快,无论目标如何机动,在激光武器面前都难以逃脱。这种瞬时命中的能力,彻底解决了传统武器需要计算提前量、存在飞行时间的固有缺陷。“精准毁伤”体现了现代战争对精确打击的极致追求。激光束通过先进的光学系统聚焦后,光斑直径可控制在厘米级别,能够精准照射目标的薄弱部位。这种“外科手术式”的打击方式,既确保了毁伤效果,又最大限度地避免了附带损伤,代表着未来武器智能化、精确化的发展方向。

激光防空车
“低成本拦截”颠覆了传统防御作战的经济性考量。一枚防空导弹的成本动辄数十万甚至上百万美元,而激光武器系统的造价虽然较高,但是其单次发射成本极低,主要消耗仅为电能。这种巨大的成本优势,使得激光武器特别适合应对无人机群、火箭弹等低成本、饱和式攻击。
“无限‘弹药’”重新定义了持续作战能力。只要能源供应充足,激光武器就能不间断地进行作战,彻底摆脱了传统武器对弹药补给的重度依赖。这一特性对远程部署、长期值守的防御系统具有革命性意义,为构建持久、可靠的防御体系提供了全新的解决方案。
挑战与局限:激光武器的实战化瓶颈
尽管激光武器优势显著,但其在实际部署和应用中仍面临诸多挑战。
首先,激光武器需要巨大的能量供应,这对移动平台和野战部署构成了严峻考验。同时,激光武器连续发射会产生大量的热量,需要有先进的冷却系统来维持系统稳定运行。
其次,大气条件严重影响激光武器的效能。雾、雨、烟尘等环境会散射和吸收激光能量,大幅削弱毁伤效果。此外,大气湍流也可能导致光束发散和偏移,影响打击精度。
再次,目标表面采用反射涂层或旋转设计等防护手段,也能有效削弱激光武器的毁伤效果。激光武器自身也较为脆弱,其包含的精密光学组件不仅需要频繁维护,还容易在实战环境中受损。最后,激光直线传播的特性使其无法绕过障碍物,限制了其在复杂地形中的使用效果。
当搭载激光武器的战车在阅兵式上庄严驶过,世界见证的不仅是一项尖端军事科技的突破,更是一个民族坚持自主创新的深刻印记。从跟跑到领跑,这条攻坚克难、跨越发展的科技之路,正是中国式现代化建设的生动缩影。
80年风雨征程,改变的是武器装备,不变的是守护和平的初心。这些静默却强大的“光剑”,既展示了国防科技的实力,更彰显了中国以科技力量捍卫和平的智慧与担当。激光无声,却以光芒向世界宣告:一个坚持自主创新的中国,正以自信而沉稳的姿态,为世界和平注入更多稳定与光明。
(文/刘玉柱、刘季伟 图/视觉中国)

来源: 科普江苏
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