起猛了！我在阅兵现场看见了我家洗衣机？

摘要：别看LY-1舰载激光武器长相呆萌，作战实力可不容小觑。作为一款激光武器，它可以对敌方武器装备的光学传感器实现有效损伤，既可以拦截来袭的海上无人装备，也能应对反舰导弹的威胁，而且它的单次拦截成本极低。更重要的是，它还能解决传统防空武器开火之间存在时间差、传统舰载

这次阅兵的新东西太多了

各种新型武器

各种杀手锏

让人看得目不暇接，惊叹不已

其中，首次公开亮相的LY-1舰载激光武器

更是凭借“反差感”十足的特质

引起了大家的关注

别的武器一出场，这画风是这样的

（图片来源：央视新闻）

（视频来源：人民网）

难怪网友直呼

谁把我家洗衣机搬出来了！

别看LY-1舰载激光武器长相呆萌，作战实力可不容小觑。作为一款激光武器，它可以对敌方武器装备的光学传感器实现有效损伤，既可以拦截来袭的海上无人装备，也能应对反舰导弹的威胁，而且它的单次拦截成本极低。更重要的是，它还能解决传统防空武器开火之间存在时间差、传统舰载近防火炮散布比大等问题，真正实现“瞄准即锁定，开火即命中”的高精度拦截。因此，它还有一个很燃的名字——“光之利刃”。

今天我们以LY-1为引子

来谈谈激光武器背后的物理吧

激光的产生

制备激光武器的前提是什么？当然是要先产生激光。作为 20 世纪以来继核能、半导体、计算机之后人类的又一重大发明，激光被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。而追溯激光产生原理的源头，就不得不提到那个男人——没错，就是爱因斯坦。

20世纪初，爱因斯坦提出了受激辐射理论，为激光的产生提供了理论基础。我们知道，原子从高能级跃迁到低能级时会释放能量，这个能量便会以光的形式辐射出来。根据原子跃迁的方式，可以将其分成三种过程：自发辐射、受激辐射和受激吸收。

自发辐射

处于高能级E2上的电子自发地向低能级E1跃迁，并向外发射光子。整个过程与外界无关，自由跃迁发射出光子的过程被称为自发辐射。发射出的每个光子都是独立的，相位、频率、振动方向各不相同，是非相干光，这不是激光器所需要的光

受激辐射

当受到外来能量的光照射时，处于高能级上的电子向低能级跃迁，同时发射一个和外来光子完全相同的光子，它们具有相同的频率、相位和振动方向。与自发辐射不同，受激辐射产生的光是相干光，可以通过一个弱光激发出一个强光，而这正是激光所需要的。

受激吸收

处于低能级的电子吸收光子后向更高能级跃迁，是受激辐射的反过程。

在一个原子体系里，总有些原子处于高能级，有些原子处于低能级，自发辐射产生的光子既可以去刺激高能级的原子使它产生受激辐射，也可能被低能级的原子吸收而造成受激吸收。因此，三个过程总是同时存在的。在热平衡状态下，高能级和低能级上的粒子数应该保持不变，也就是从E2跃迁到E1的粒子数目应该等于从E1跃迁到E2的数目。如果想要获得越来越强的相干光，就必须要使受激辐射产生的光子更多。

通常在热平衡的原子体系中，原子数目按能级分布服从玻尔兹曼分布。位于高能级上的原子数目总是少于低能级的。想要让受激辐射占优势，就要人为地实现“粒子数反转”，使得高能级上的原子数目大于低能级上的原子数目。

激光产生的三要素

如何才能实现粒子数反转呢？首先需要一个工作介质（增益介质）来承载发生粒子数反转的发光粒子。它可以是气体，也可以是固体或液体，但并非所有物质都能实现粒子数反转。理论计算告诉我们，二能级系统不能实现粒子数反转，想要实现粒子数反转就必须有至少三能级结构。

除此之外，如果泵浦的粒子在激发态寿命很短，不能在一定时间内大量聚集，也不能实现粒子数反转，这就需要工作介质存在亚稳态。例如，第一台激光器红宝石激光器就是典型的三能级系统，现在性能较好的激光器大多则是四能级系统。

其次需要合适的泵浦源，就像给水库蓄水需要水泵，要让低能级原子 “爬” 到高能级，必须通过外部能量持续输入。光激励用强光照射激活介质，电激励靠高压电场加速电子碰撞原子，化学激励则利用化学反应释放的能量直接 “推送” 原子。

仅仅实现了粒子数反转，也不能实现以受激辐射为主的辐射。为了使受激辐射占绝对优势，还需要利用光学谐振腔来实现光的自激振荡。光学谐振腔主要由工作介质和两块与工作介质轴线垂直的反射镜组成，反射镜通过反射光子，让光子能够在谐振腔中穿行较长的距离，间接地增加了工作介质的有效长度，使受激辐射过程成为主导。随着受激辐射发射的光子越来越多，工作介质的反转粒子数也随之下降，直到光强不再增大，产生增益饱和现象。

在这个过程中，其他方向传播的光子会从介质侧面溜走，不参与谐振腔内的振荡，只有平行于轴线运动的光子会保留，因此谐振腔还对光束有方向选择性。

综上所述，激光产生的三要素有：

泵浦源：使激光上下能级之间发生粒子数反转；

谐振腔：增强工作介质的有效长度，控制光束方向，选择激光频率等。

从激光到激光武器

1960 年，激光技术迎来了历史性突破 —— 物理学家梅曼通过反复实验，成功研制出世界上第一台红宝石激光器，其输出激光波长为 0.6943 微米。这一成果的意义远超技术突破本身：在此之前，激光仅停留在理论推演与实验室雏形阶段，而梅曼的发明首次实现了可控激光输出，不仅验证了激光产生的科学原理，更让这种 “定向能量光束” 从抽象概念转变为可操作的技术实体。到了二十世纪七十年代，激光技术从最初的医疗领域应用拓展至军用领域。而激光器作为激光武器的核心部件，其性能直接决定了激光武器的效能和应用范围。

（不同功率激光武器的作战效能）

目前，在实战中投入应用的激光武器，主要以化学激光器和固体激光器为主。其中，化学激光器堪称当前效率最高、技术最成熟的激光器类型。它是将化学键中储存的能量转化为近单色的相干电磁辐射，凭借这一特性，能够实现兆瓦级的大功率输出，既可对目标进行硬毁伤，也能实施远距离干扰。不过，化学激光器也存在明显短板：体积十分庞大，且工作时会产生污染排放，这使得它仅适合部署在地基或舰载平台。

固体激光器则呈现出另一番特点：结构紧凑、成本相对较低，因此更适用于对体积和重量有严格要求的机载、车载平台。由于固体激光器的增益介质通常具有较长的上能级寿命和较宽的增益谱，这让它在脉冲制式下能有出色表现。但就目前而言，固体激光器的输出功率仍处于较低水平；同时，其内部产生的热量只能通过表面散发，这导致增益介质在高功率泵浦时，会形成较大的温度梯度，进而引发热应力和热畸变，最终造成热损伤和光束质量退化等问题。

随着激光器技术的不断发展，越来越多新型激光器开始进入大众视野，其中自由电子激光器被认为是未来最具发展潜力的新型激光器。它能够将自由电子的动能直接转化为相干辐射能，不需要借助气体、液体、固体等物质，功率可达兆瓦级，有着波长可调谐、超短脉冲时间结构等诸多优良特性。但因其体积较大而难以大规模使用。

写在最后

在本次受阅中，LY-1不是单独出场的，它与 HHQ-9C、HQ-16C 及近程防空系统共同亮相，构成了四型舰载防空武器体系。其中，HHQ-9C 舰载防空导弹主要应对弹道导弹等高空、高速、高价值反舰武器的袭击；HQ-16C 作为一款中程舰载防空导弹，与 HHQ-9C 形成高低搭配，其弹体尺寸较小，可大量装载于我军护卫舰的垂直发射系统，能有效拦截亚声速乃至超声速反舰巡航导弹；近程舰载防空导弹在体系中承担 “查漏补缺” 的角色，同样具备拦截超音速反舰导弹的能力。此次展示的四型舰载防空装备各具特点，通过搭配使用，可实现海上远、中、近程防空覆盖，有效破解各式反舰武器的饱和攻击，为海上作战单元构建起完善的防护体系。