2022年水下通讯技 .pdf

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1、水下通讯技术：蓝绿激光在潜艇通信技术上的应用核潜艇上的洲际弹道导弹, 是战略核武器系统中最具有威慑力量的一个支柱, 但也是从控制和指挥方面讲却是最脆弱的一环。这是因为: 在利用无线电通信时, 因海水是良导体, 趋肤效应将严重影响电磁波在海水中的传输, 即使是超低频通信系统, 穿透海水的深度也极有限( 最深仅达80 米),而且超低频系统耗资大, 数据率极低 , 易遭受敌方直接攻击或核爆炸电磁脉冲的破坏 ; 利用声频信道, 也因声波的传播速度太慢, 传输距离和容量都很有限, 不能保证进行可靠的通信。蓝绿激光的工作波段是海洋中光传播的窗口, 采用蓝绿激光通信, 就可能与全球海洋中活动的潜艇建立起通信

2、通道。这样, 通信时 , 潜艇完全可以不用浮出水面而在巡航深度或更深的海水中用自身壳体上的接收器抄收报文, 丝毫不影响潜艇的活动, 也不会暴露目标。另外, 利用蓝绿激光通信还具有高数据传输率、优良的保密性、抗干扰性和双工通信的能力。# n/ t; n. V, u! C7 f6 7 H+ W+ E4 z; F Z 美国海军从1977 年提出卫星潜艇通信的可行性后, 就与美国国防研究远景规划局开始执行联合战略激光通信计划。从 1980 年起 , 以几乎每两年一次的频率, 进行了迄今为止共6 次海上大型蓝绿激光对潜通信试验, 这些试验包括成功进行的12 千米高空对水下300 米深海的潜艇的单工激光通

3、信试验, 以及在更高的天空、长续航时间的模拟无人驾驶飞机与以正常下潜深度和航速航行的潜艇间的双工激光通信可行性试验, 证实了蓝绿激光通信能在天气不正常、大暴雨、海水浑浊等恶劣条件下正常进行。2 P& ( d e; u0 N 7 B( m9 * l: , v1983 年底 , 前苏联在黑海舰队的主要基地塞瓦斯托波尔附近也进行了把蓝色激光束发送到空间轨道反射镜后再转发到水下弹道潜艇的激光通信试验。( ! C* T) c5 J6 L; h S8 W, 9 B N 美国在进行了10 多年不间断的激光通信试验以来, 逐渐形成比较明朗的卫星潜艇激光通信发展方向。由于体积小、重量轻、 高功率、长寿命的二极管

4、泵浦固体激光器和原子共振滤光片的先后研制成功, 使得将激光器装在卫星上成为可能。所以, 美国国防研究远景规划局计划采用装有该种固体激光器的离地面仅有几百千米的廉价、低轨道卫星 , 以代替先前计划采用的运行在23000 千米上空的地球同步卫星, 开展双工卫星潜艇激光通信系统的研究。美国有可能从1994 财政年度拨款开展此项内容的研究6 B6 b- A$ I3 Z8 x) E0 G ; N3 h+ R% _5 D1 h: % s 展望 21 世纪的电子战， 由于激光电子技术的发展，几乎所有的指挥控制以及警戒监视、通信、 飞机和舰船的导航系统等，都需要依赖电子技术和无线电波才能进行工作。电子战战场也

5、将在地面、海上、空中、水下和空间激烈展开，并极大地刺激电子技术和战术的发展，使电子战武器装备发展到更高的层次。4 g/ G7 j/ z, i7 p1 G6 H5 $ c/ T& F: X中微子通信装备中微子就是原子核内的质子或中子发生衰变时的产物。它是一种体积极小而稳定的中性粒子，它比电子的质量还要小近10 个数量级。中微子的最显著特性是能够沿直线传播，而且在传播过程中不发生反射、折射和散射等现象，几乎不产生传播衰减。 于是科学家利用这一特性，以中微子束的通信来代替电磁波传递信息的无线电通信。中微子通信的突出特点：是可穿透地层，进入深海直线传输信息，不易被对方侦察、干扰、 截获和摧毁； 具有较

6、高的保密性和较强的抗干扰能力，非但对方的电磁不能影响其效能，就是核爆炸时的巨大辐射也奈何不了它。由于中微子通信能够冲破电磁波通信不可逾越的地下和水下两大禁区，即使在发生核战争的恶劣环境下，也能借助于中微子束，向游弋于大洋深处的核动力潜艇发送信息。9 D) X- Y6 M X m0 o; q S l- ) D4 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 蓝绿光通信装备蓝绿光通信是激光通信的一种。它是采用光波波长为450570

7、 毫微米的蓝绿的激光束，在深海内进行的通信。蓝绿光通信的主要特点：一是穿透能力强。能穿透海水直至海洋深处，如498 毫微米的蓝绿光，在2000 米深度的海水中，其透光程度平均可达 90 95。这样，潜艇不用上浮到接近海面的位置，就能与地面通信，并具有良好的灵活性和隐蔽性；二是耗能极少。 海水和大气层对蓝绿光波能量损耗极小，使通信的准确性和可靠性增强， 不仅可以提高潜艇的生存能力，而且能够及时地协调潜艇与地面、海面和空中的作战行动；三是不易被敌测向和侦察。采用蓝绿光通信方式，潜5 S# _. K ?1 D 艇在深海处就能够与地面进行通信，这样就避免了敌方的测向、侦察和监视，而更便于4 7 G%

8、G- G1 + ; y隐蔽作战企图。. ! X0 # I# |9 m4 a5 , M# t$ X / X# ( F9 N1 T& m流星余迹通信系统利用流星余迹通信，简单地说就是利用流星通过大气层时留下的“尾巴”进行通信。这种通信方式，能够缩短无线电波在空间的暴露时间，属于瞬间通信的一种新形式。流星余迹的宽度通常可达1540 公里，距离地面约为80120公里，存留的时间大约为十分之几秒至几分钟。流星余迹通信的突出特点：一是保密性好，抗干扰能力强。 这是由于流星余迹稍纵即逝，且对无线电电波反射具有明显的方向性，不易遭敌方侦察、截获和干扰的特性决定的。二是传输距离远，通信稳定好。试验表明，利用普通

9、的天线，当发射机输出功率为千把瓦时，通信距离可达2000 余公里，且不会因时空、气候等变化或受到高空电离层的骚扰而影响通信质量。目前，许多国家的军队已经建立了用于军事目的的流星余迹通信系统。随着军事高技术的发展，流星余迹通信也将成为电子对抗的一种有效的手段。# $ |7 : h& n! i& . K6 w ! a, M* Z- H- y4 J( c定向能武器指利用能产生高热、电离、辐射等综合效应的激光束、微波束和粒子束的能量，沿着一定的方向传播，摧毁一定距离内敌方电子设备的武器。定向能武器具有极快的射速。它利用大功率加速器，将电子、质子或离子等微观粒子，加速到接近光波的速度， 射击 3 公里处

10、的目标， 仅需要十万分之一秒。特别是其利用电磁能代替爆炸能的特性，几乎是在射击的同时，对方的电子设备等目标就会在无声无息中被摧毁。. y 7 u% i) x% q! n% i 1 O q& q$ c+ x/ K# i0 P2 I 反隐身技术装备为有效地对付隐身技术，未来电子战中的反隐身技术装备的发展趋势：一是扩展雷达工作频率，发展长波和毫米波雷达。如采用 30千兆赫或 94兆赫的毫米波雷达，就可跳出目前隐身技术所能对抗的波段，使现有隐身技术的效能大大降低或失效。二是采用先进的信号处理技术，充分利用目标的相位信息和极化信息，提高雷达探测性能。采用功率合成技术和大压缩比脉冲压缩技术，增大雷达发射功

11、率，提高雷达的作用距离。三是研制和使用双基地和多基地雷达，通过利用隐身飞机散射雷达波信号的空间特征，接收其侧向或前向散射的雷达波信号，达到探测的目的。四是发展可接收金6 ?- o; n2 - 7 ) 8 属目标散射的谐波能量信号的新体制谐波雷达。0 g, Q( ; t$ l7 K* a 2 m8 g+ h/ _4 M 21 世纪电子战装备将进一步向系统化、系列化、侦察、干扰一体化及标准化、模块化方向发展，四维战场空间制电磁频谱权的争夺，将会空前激烈。 正如军事专家所断言的那样：未来战争的获胜者将永远属于“最善于控制和运用电磁频谱和拥有最新式电子战兵器的一方” 。& e: N- / J4 i U

12、- N0 A1 o! i , s8 3 E$ Z z; ) z$ D, P* P1 S! e 1963 年, S.A.Sullian 及 S.Q.Dimtley 等人在研究光波在海洋中的的传播特性时,发现海水对0.450.55 微米波段内的蓝绿光的衰减比对其它光波段的衰名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 减要小很多 , 衰减系统约等于10(U-2)/米 , 证实在海洋中亦存在一个类似于大气中存在的透光窗口。依据上述物

13、理现象, 利用工作在蓝绿光波段的激光器, 可研制出基于新的物理机理的水下目标探测、 控制、通信等新型装备, 为解决长期以来困扰各国海军的对水下目标探测、通信等难题带来了新的希望。因此, 许多国家非常重视蓝绿激光在海军装备中的应用,美国、前苏联、澳大利亚等国投入了大批人力、物力, 在蓝绿激光对潜通信、探测/ 探雷、测深、水下传感装置、 海基光控武器系统等方面进行了试验研究与概念研制, 并在一些重点应用方向上 , 取得了突破。本文介绍蓝绿激光在海军装备中的应用需求和技术现状。) A: s! g4 q; D2 j f, H 2 z. l5 - U; c z8 T* q! z1.蓝绿激光对潜通信( h

14、! Z+ O6 Q v* A9 s* N0 P+ Q : b9 U( h# ?. i$ B潜艇上的远程弹道核武器, 是战略核武器系统中最具有威慑力量的一个支柱 , 但也是从控制和指挥方面讲最脆弱的一环。这是因为: 在利用无线电通信时, 因海水是良导体 , 趋肤效应将严重影响电磁波在海水中的传输, 即使是超低频通信系统, 穿透海水的深度也极有限( 最深仅达80 米),而且超低频系统耗资大, 数据率极低 , 易遭受敌方直接攻击或核爆炸电磁脉冲的破坏; 利用声频信道, 也因声波的传播速度太慢, 传输距离和容量都很有限 , 不能保证进行可*的通信。蓝绿激光的工作波段是海洋中光传播的窗口, 采用蓝绿激光

15、通信 , 就可能与全球海洋中活动的潜艇建立起通信通道。这样, 通信时 , 潜艇完全可以不用浮出水面而在巡航深度或更深的海水中用自身壳体上的接收器抄收报文, 丝毫不影响潜艇的活动 , 也不会暴露目标。 另外 , 利用蓝绿激光通信还具有高数据传输率、优良的保密性、抗干扰性和双工通信的能力。3 # Y; t y; 1 j* D; I M! h5 k+ A h 美国海军从1977 年提出卫星潜艇通信的可行性后, 就与美国国防研究远景规划局开始执行联合战略激光通信计划。从 1980 年起 , 以几乎每两年一次的频率, 进行了迄今为止共6 次海上大型蓝绿激光对潜通信试验, 这些试验包括成功进行的12 千米

16、高空对水下300 米深海的潜艇的单工激光通信试验, 以及在更高的天空、长续航时间的模拟无人驾驶飞机与以正常下潜深度和航速航行的潜艇间的双工激光通信可行性试验, 证实了蓝绿激光通信能在天气不正常、大暴雨、海水浑浊等恶劣条件下正常进行。5 q/ S+ x2 i2 M% l3 j# z 5 J M b1 1 a( y+ 8 L% u 1983 年底 , 前苏联在黑海舰队的主要基地塞瓦斯托波尔附近也进行了把蓝色激光束发送到空间轨道反射镜后再转发到水下弹道潜艇的激光通信试验。+ L0 o: $ k; J* J 2 M4 M, y w+ k% f1 Y4 b美国在进行了10 多年不间断的激光通信试验以来,

17、 逐渐形成比较明朗的卫星潜艇激光通信发展方向。由于体积小、重量轻、 高功率、长寿命的二极管泵浦固体激光器和原子共振滤光片的先后研制成功, 使得将激光器装在卫星上成为可能。所以, 美国国防研究远景规划局计划采用装有该种固体激光器的离地面仅有几百千米的廉价、低轨道卫星 , 以代替先前计划采用的运行在23000 千米上空的地球同步卫星, 开展双工卫星潜艇激光通信系统的研究。美国有可能从1994 财政年度拨款开展此项内容的研究。8 M0 ! 2 n. o. q7 H% x6 h# a3 _! h 8 c d& ; Q, n/ N u0 4 _( |8 w2.蓝绿激光探潜 / 探水雷 # H+ l* ?

18、. C i X% u* B: O# g I2 e# Z随着潜艇的航速增加、 “寂静”潜艇的出现、消磁技术及无磁性艇壳材料的采用、 各种声对抗武器的装备, 使行潜艇的隐蔽性与机动能力进一步增强。另外 , 冷战结束后 , 随着海军的战略任务从深海对抗转变为在有潜在敌意的沿海水域保持军事部名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 署, 水雷战和反水雷战就愈发重要起来。为对付潜艇的日益严重的威胁以及解决水雷探测难题,各国海军更加重

19、视研究新的水下目标探测手段, 如利用蓝绿激光进行水下目标探测。3 Z+ M$ # 0 N8 W9 P! 9 A 3 a w3 m% A2 o* M! K 早在 60 年代初 , 国外就开始探索激光探潜的可行性。在 19631967 年 , 美国俄亥俄州大学科学实验室为空军航空电子实验室进行了一系列实验和理论研究, 目的是确定机载光雷达探测水下目标( 如潜艇 ) 的可行性和优化设计需要的参数。在1987 年 , 美国国际研究远景规划局将蓝绿激光探潜列为正在进行的几项非声波探潜技术计划之一。在19901991 年海湾战争期间, 美国海军将命名为“魔灯”的ML30 型蓝绿激光探测系统装在 “弗里兰”

20、 号护卫舰上的SH2F “ 海妖”直升机上 , 在海湾进行探水雷试验。% l, ?7 N0 Q: O1 K % |, V+ E; F& c- O0 5 k3 Q+ u之后 , 美国海军将“魔灯”蓝绿激光系统更为发展探测水雷设备“辛勤吃鱼狗”计划中的首项发展设备。在1991 年年末 , 美国海军投资1060 万美元研制比 ML30 更先进的ML 90 型“魔灯”蓝绿激光系统, 并计划在 1993 年夏季进行试验。与此同时 , 美国海军陆战队为实现对海滩和两栖登陆区域的雷场警戒, 投资1260 万美元研制可装在战斗机、直升机以及无人驾驶飞机上的“魔灯” 改进型 , 亦即 ML(A) 型的蓝绿激光探

21、测系统 , 可望在 1994 年中进行测试。7 |# V2 e* i4 ?# J; d# Q9 b+ a7 0 X& f% R4 l6 U: | 前苏联也是较早研究蓝绿激光探潜技术的国家之一。早在80 年代就有报道称前苏联已能从时速为每小时160 千米的低空飞行的飞机上利用激光扫描技术探测水下目标。在1993年, 美国世界武器评论报道: 俄罗斯已在图95“熊”型轰炸机的头部安装了蓝绿激光潜艇探测系统 , 以搜索沿海潜艇、小型潜艇和水雷。% o6 E6 + h1 W) b r+ W9 I& i3 r& f8 g4 O# c( E5 C9 s8 Y3 u2 g) o 综上所述 , 可见美、俄两国已

22、逐渐完成了蓝绿激光探潜/ 探雷系统的原理研究, 有小批量该类设备形成装备, 投入部队使用。( o; P6 A7 i/ a9 ( P$ - d3 3 h4 - o/ B3 3 H- C$ q d+ t 3.蓝绿激光测深& ; I! g M; O9 L& 6 E# U3 Z f) K2 6 C+ O6 z 尽管本世纪以来, 复杂的声波回声测深技术发展迅速, 但此测量方法不仅不能探测凸起于海床上的礁石或岩石, 而且测量精度、 测量点密度难以达到目前国际水文测绘的精度要求标准 , 满足不了进行符合水文测绘标准的大范围海床水文地理测绘的要求。因此, 人们对测量速度更快、精度更高的水文测绘技术的需求, 直

23、接推动了蓝绿激光测深技术的发展。实际上, 以飞机为平台的机载蓝绿激光测深系统不仅单用于测深, 绘制海底地貌图, 还可应用于新的海洋学研究, 如: 内波探测、海洋生物变化、污染监视, 也可用于海军陆战队对作战岛礁周围海域地理环境态势测绘。9 + O u6 b$ C! h* P6 P5 g , N. M, g: I( G) |早在 1967 年, 美国人就完成了世界第一个蓝绿激光测深装置UDACS 1 水下探测装置, 该装置可用于探测和搜索海底沈船、测绘海图等。此后, 又推出了机载脉冲激光测深仪(PLADS), 并进行了机载试验。在 80 年代初期 , 又报道了具有扫描能力和高速数据记录率的机载海

24、洋水文雷达AOL 。: o R; f- f! W- 4 T S: D; |0 P3 p c4 u在加拿大 , 激光方法最初是作为机载立体摄影术的补充进行研究的。 1980 年左右 ,在圣劳伦斯海湾和波罗的海对一种非扫描系统进行了试验评价。1984年, 加拿大推出LARSEN 500机载激光测深仪。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 6 C8 d8 Z: W& C) ?4 d ! & Y7 g# # f6 h1 A n

25、澳大利亚根据其军方的要求, 从 1972年就开始蓝绿激光测深技术的研究。 在 1976 年建成了一个WRELADSI试验系统。 随后 , 又推出具有全面的扫描、数据存贮和水平位置定位能力的改进型WRELADS 。 0 K+ h/ v; 0 w 前苏联在 1983 年也进行了机载自动化测量仪器综合体试验。该仪器综合体是可用于海洋学研究的通用机载蓝绿激光雷达系统。据报道 , 该仪器综合体能够探测来自海水100 米深的信号 , 并能够描述内波向表面输出等新的海洋学应用。+ T; R2 M) i( v9 h ( P m2 Y, + Y 4.蓝绿激光水下传感装置7 K% R+ Z& 6 p8 , v7

26、m) T: / Q 9 w( E8 h传感器是水下目标, 如潜艇、水下机器人的耳目, 要及时发现、准确识别水下威胁目标就必须装备先进的传感装置。利用蓝绿激光水下传感装置, 可获得比其它水下传感器更高的识别精度和定位能力, 有人曾设想 , 如果在潜艇上装备蓝绿激光水下传感装置 , 可使潜艇象使用雷达一样, 利用高能蓝绿激光, 穿透深层幽暗的海水, 寻找和发现目标 ,并可对目标进行跟踪和制导鱼雷攻击。当然 , 这种设想要实现, 尚存在许多技术问题。目前 , 已有将此种设备装在水下平台上, 用于探测和识别水雷, 特别是利用其它手段很难探测的沈底雷的报道。如已在美海军“海豚”级潜艇上试验多次的SM20

27、00 水下同步蓝绿激光行扫描仪 , 试验证实它比其它水下成像系统性能要高很多。与SM2000 性能相似的LS2048蓝绿激光行扫描仪最大使用距离可达45 米, 扫描角为70, 每行像元素达到2048 个。LS2048现已生产2 台, 预计今后将被改进, 以适应装入自动水下机械的要求。5.海基光控武器系统水雷战是现代海战中的一种重要作战方式, 水雷武器性能影响着布雷作战的效果。因此 , 随着科学技术的不断向前发展, 许多先进科学技术不断应用于新型水雷的研制开发上。将蓝绿激光技术应用于水雷, 则可能研制出渐新一代完全可控制的海基光控武器系统, 如光控水雷、光控鱼水雷。这种光控海基武器系统是在水中武

28、器上装有一个光探测器, 该探测器能接收飞机或其它平台以一定编码形式向海中发出的蓝绿激光信号, 通过破译该信号, 武器自动决定引信系统是否打开、关闭或自爆。这样, 部署了这种武器的海域, 在平时和己方舰船通过时 , 先由装有蓝绿激光系统的飞机关闭武器系统引信;而在战时 , 只需用激光打开武器引信就可迅速封锁该海域; 战后 , 也只需用激光就可引爆。因此, 光控海基武器系统将是现有各种海基武器中真正可控制的武器。此外 , 蓝绿激光系统还可用于固定基声纳列阵的控制和通信、 测量树林密度、 高度等等。 随着高功率、 小体积、 长奉命的蓝绿激光器技术, 强光背景下的弱信号探测技术, 大容量、高速计算器技

29、术的迅猛发展, 已在部分国家形成了可真正应用于实战的蓝绿激光系统, 如文中提到的美、俄探雷/ 探测系统 , 水文测量系统。对于蓝绿激光通信,现各国尚处于样机研制阶段。至于其它一些应用, 就从目前所能掌握的资料看, 尚处于概念研究阶段。但由于蓝绿激光技术所具有的独特性能, 无疑会在不久的将来, 以蓝绿激光为基础的各种应用系统, 在海军装备中占据重要的地位。转自止戈论坛http:/ 太空激光 通 讯未来的军用和民用航天系统从地球发射后,它们将同我们交谈,航天系统之间也要对话 ,可能就要通过激光束。为什么用激光呢- 因为激光通讯系统对微波通讯的统治在许多方面提出了挑战。首先是容量。激光通讯系统无论在

30、实验室还是在飞机对地面的试验中,都已显示千兆比特.秒的传输速率。更高的数据传输速率看来有可能用于传输航天系统所名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 取得的极其大量的数据,而这种速率微波系统是达不到的。其次是保密性。由于通讯光束严格 聚焦 ,激光通讯系统对于干扰和窃听具有固有的保护能力。这种高度准直的光束带来了第三个优点 ,就是远距离通讯。例如,要实现同太空深处探空火箭的通讯,激光看来是理想的。此外,激光通讯系统的结构参

31、数还增添了另一优点。激光波长比微波短,因而可以借助较小的发射望远镜产生严格聚焦的光束,与相同性能的射频系统所需的微波天线相比,这种发射望远镜要小整整一个量级。对于要在卫星上设置通讯系统的人来说,这意昧着工作大大地简化。另外 ,宇宙飞船的重要和负载空间都是至关重要的,激光通讯系统与微波系统相比,就更加优越了。为了使以太空为基地的通讯成为可能,必然会遇到一些电光技术难题。主要问题有瞄准精度、 元件寿命、 系统的简化和系统的成本等。对于必须将严格聚焦的激光束传输至数万公里以外的系统而言, “针尖瞄准精度 ,绝非夸张。 具体地说 ,这一瞄准精度必须是微弧度的量级,这一水平只有靠合作的闭环瞄准和跟踪技术

32、才能达到。因此,接收卫星的捕获以及闭环精密跟踪的实现 ,是激光通讯系统的关键技术。组成系统诸元件的寿命也至关重要,因为激光通讯系统可能要在无人看管的状态下工作五年或更久。广泛研究长寿命电光元件,并采用备件技术 ,以消除单点失效区,就是计划用来延长激光通讯系统寿命的两种方法。目前也正在采用先进技术 ,减小激光通讯系统的尺寸、重量以及功率负荷,以便进一步提高它们在航天应用中的吸引力。例如,若能用半导体激光器代替掺钦/0 激光器那样的光泵激光器,则系统的负担将会减轻。系统的研制和投放配置费用虽然不是直接技术问题,但对于可能使用太空激光通讯系统的用户而言,仍是十分重要。 首次运转的系统,其成本自然高

33、,但是可以预料,以后的系统成本会降低 ,而且最终将会同微波通讯线路差不多。标准部件 %激光器激光通讯系统的主要部件包括激光器、望远镜、光学系统、探测器组合以及信号处理电子线路。图?示出这些部件的一种可能的配置方式。各种激光器都考虑过,但是 ,它们国产全固态蓝光激光器有助我军潜艇海下通讯新华网长春8月 16 日电 (记者马扬 )由长春新产业光电技术有限公司承担的2003 年度吉名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 林省科

34、技发展计划重点项目“大功率全固态蓝光激光器研制开发”近日通过吉林省科技厅组织的专家鉴定。鉴定委员会认为，该课题组在短光纤和激光腔设计方面有创新，在国内首次获得了功率2。4W、波长 473nm 激光的输出结果和功率 1。85W、波长 457nm 激光的输出结果。课题组研制的大功率蓝光激光器综合性能指标达到国际先进水平。大功率全固态蓝光激光器具有体积小、寿命长、效率高、可靠性好等优点， 在光学全息、半导体芯片检测、海下通讯、彩色打印、激光显示、 生物医学和激光光谱等领域具有广泛的应用前景。目前，国际上生产全固体蓝光激光器的国家主要有德国、俄罗斯、美国、日本和瑞典等。 (完) - 美国海军激光通讯的

35、发展与展望美海军统帅部正相采取系统的措施，改进对其水下兵力，特别是对执行战斗巡逻任务的弹道导弹核潜艇指挥的通信方式。目前，美海军潜艇的主要指挥设施是大功率超长波无线电发射中心。 由于潜艇通过拖曳式天线来接收发射中心的信号的，所以这就限制了潜艇的潜速、潜深及其机动能力。1987 年，美海军启用超低频无线电发射复合体使得潜艇能够在更深的水下和较快的潜速时接收到地面信号。然而，超低频上的信号传播。逮度比较慢，所以，它影响对潜艇的指挥效能，首先，不能完全保障把导弹发射指令及时传送给弹道导弹核潜艇。为此，美国海军只得继续探索能够对潜艇实施可靠、隐蔽和实时指挥的新的通信手段。美国专家认为激光通信能在最大程

36、度上满足上述要求。美国科研机构早在70 年代初就发现， 激光辐射能穿透深水而不受任何影响。在实验研究过程中，用于指挥潜艇的激光通信系统选用了波长为。 。5 微微米的光带蓝绿色部分。实验结果表明，这些激光辐射在水中的穿透力要比超低频辐射强得多。其信号的传播速度则要快数倍。在研究过程中， 专家们提出了使用激光通信的三种方式：一种是以太空中的人造卫星为基地，一种是以地面为基地，用轨道镜反射 ,国产全固态蓝光激光器有助我军潜艇海下通讯新华网长春8月 16 日电 (记者马扬 )由长春新产业光电技术有限公司承担的2003 年度吉林省科技发展计划重点项目“大功率全固态蓝光激光器研制开发”近日通过吉林省科技厅

37、组织的专家鉴定。鉴定委员会认为，该课题组在短光纤和激光腔设计方面有创新，在国内首次获得了功率2。4W、波长 473nm 激光的输出结果和功率 1。85W、波长 457nm 激光的输出结果。课题组研制的大功率蓝光激光器综合性能指标达到国际先进水平。大功率全固态蓝光激光器具有体积小、寿命长、效率高、可靠性好等优点， 在光学全息、半导体芯片检测、海下通讯、彩色打印、激光显示、 生物医学和激光光谱等领域具有广泛的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - -

38、- - - - - - 应用前景。目前，国际上生产全固体蓝光激光器的国家主要有德国、俄罗斯、美国、日本和瑞典等。 (完) - 美国海军激光通讯的发展与展望美海军统帅部正相采取系统的措施，改进对其水下兵力，特别是对执行战斗巡逻任务的弹道导弹核潜艇指挥的通信方式。目前，美海军潜艇的主要指挥设施是大功率超长波无线电发射中心。 由于潜艇通过拖曳式天线来接收发射中心的信号的，所以这就限制了潜艇的潜速、潜深及其机动能力。1987 年，美海军启用超低频无线电发射复合体使得潜艇能够在更深的水下和较快的潜速时接收到地面信号。然而，超低频上的信号传播。逮度比较慢，所以，它影响对潜艇的指挥效能，首先，不能完全保障把

39、导弹发射指令及时传送给弹道导弹核潜艇。为此，美国海军只得继续探索能够对潜艇实施可靠、隐蔽和实时指挥的新的通信手段。美国专家认为激光通信能在最大程度上满足上述要求。美国科研机构早在70 年代初就发现， 激光辐射能穿透深水而不受任何影响。在实验研究过程中，用于指挥潜艇的激光通信系统选用了波长为。 。5 微微米的光带蓝绿色部分。实验结果表明，这些激光辐射在水中的穿透力要比超低频辐射强得多。其信号的传播速度则要快数倍。在研究过程中， 专家们提出了使用激光通信的三种方式：一种是以太空中的人造卫星为基地，一种是以地面为基地，用轨道镜反射 ,美国海军研究实验室（NRL ）正在准备对水下激光通信能力进行新的一

40、组场地试验。2010 年 5 月， NRL 完成了首次水下激光场地演示，并准备在2011 年 6 月对这些试验进行进一步的拓展。试验利用激光将水电离，届时将有高密度脉冲维持数秒钟的时间。“ 激光使水过热化，就像活塞一样。” 电离过的水产生超声冲击波，而这种超声波能够通过改变激光的设置而进行规范和引导。这种超声波能够用于生成高解析度的声学图像或是执行高数据速率的通信。去年进行的首次演示使用了小能量激光脉冲。在今年即将进行的试验中，海军研究实验室将在不同方向和不同角度发送脉冲，目的是为了形成水中“ 活塞 ” 。本次试验的想法产生于对水下武器爆炸进行的研究，该项研究重点分析爆炸中涉及到的流体力学以及

41、爆炸效应。研究人员表示，水是声学通信的一种很好的介质，传导性极佳。激光的作用是用来加热并产生冲击波，目前的试验意图按照人们的需要来自行对激光进行调节。激光的使用要求很高，尽管新型激光性能更好，而且老型号激光能量效率较低，但是新型激光使用时对湿度要求却很高。此外，不仅水下声学通信能够帮助海军水下设备之间建立更好的通信连接， 而且水下激光通信未来还能够进一步提供更好的情报、监视和侦查 （ ISR）能力来对诸如水雷等威胁进行定位。水下激光通信应用范围相当广泛。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 水下激光通信和ISR 的研发同样还能够帮助海军证明并继续其在激光武器方面的研发工作。（中国船舶工业综合技术经济研究院宋磊）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -