圖片來源：美國空軍研究實驗室

未來頂尖的戰(zhàn)斗機可能在空中使用高能激光器來轟炸敵軍導彈。這在幾年內(nèi)就可能實現(xiàn)。美國空軍研究實驗室（Air Force Research Laboratory，簡稱AFRL）已經(jīng)和洛克希德·馬丁空間系統(tǒng)公司（Lockheed Martin，一家美國航空航天公司）簽署了一份價值2630萬美元的合同，該公司將負責設(shè)計、開發(fā)、建造一個高能激光武器，并在2021年前在戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機上進行測試。這其中最關(guān)鍵的技術(shù)是一個進階版的多千瓦級光纖激光器，就像美國海軍之前在“龐塞號”（USS Ponce）上測試的那個一樣。

光纖激光器是電激勵式激光武器發(fā)展過程中的黑馬，其功率最高可達100千瓦，這在諾斯洛普·格魯門公司（Northrop-Grumman）于2009年展示的一個實驗室光纖激光器上實現(xiàn)。多千瓦級光纖激光器已經(jīng)應(yīng)用在工業(yè)加工中，但是傳統(tǒng)觀點認為，光纖激光器的輸出有限，因為光能量被集中在光纖細小的纖芯中。盡管這個激光器的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達到最大，并且輸出光束質(zhì)量較高，但這也導致功率密度過高，單光纖在不自毀的前提下最多發(fā)射10千瓦光束。

在那時，把多個光纖激光器發(fā)出的光束合并在一起是不切實際的，如果這樣做，會犧牲光束質(zhì)量。而想要把能量聚焦在遠距離目標，需要較好的光束質(zhì)量。改變這樣狀況的是高能版本波分復用（wavelength-division multiplexing，簡稱WDM）技術(shù)的發(fā)展，這種技術(shù)使用在高容量光纖通信中。在能量較低時，WDM可以把100個不同激光器輸出的光束，融合進一個纖芯中而不發(fā)生干涉，其中每一個激光器都工作在他們自己的狹窄光譜內(nèi)。洛克希德馬丁公司稱這種技術(shù)為“頻譜組束”技術(shù)，并將這種技術(shù)擴展到高能光纖激光器中，該技術(shù)從一個30千瓦的系統(tǒng)開始，組合100個激光器的光束，只消耗其它電激勵式激光器一半的能量。今年，洛克希德馬丁公司向陸軍遞交了一個60千瓦的版本，用于在軍用拖車上進行測試。

洛克希德馬丁公司與AFRL的合約是SHiELD項目（Self-protect High Energy Laser Demonstrator的縮寫）的一部分。該項目旨在測試戰(zhàn)斗機使用激光來抵御空中或地面發(fā)射的導彈的能力。與此獨立的是，諾斯洛普·格魯門公司正在建造一個光束控制系統(tǒng)以實現(xiàn)向目標開火，波音公司正在努力把激光器整合到一個飛行器外部吊艙中，實現(xiàn)攜帶激光器飛行、供能、冷卻并把其動作與飛行器系統(tǒng)結(jié)合起來等功能。

與此同時，AFRL和DARPA（美國國防部高級研究計劃局）也在聯(lián)合計劃機載實驗，他們使用一個非光纖激光系統(tǒng)作為競爭。這個緊湊、輕巧的電驅(qū)動激光器，稱為“高能液態(tài)激光區(qū)域防御系統(tǒng)”（簡稱HELLADS），由通用原子公司研發(fā)。

長期以來，成本一直是激光武器面臨的問題，但是光纖激光器應(yīng)該是負擔得起的，因為它利用了光纖通信和工業(yè)用激光的龐大技術(shù)基礎(chǔ)，Rob Afzal說到。他是洛克希德馬丁公司激光武器系統(tǒng)的高級研究員。“考慮到吊艙的空間和重心位置等問題，我們要控制好激光器的重量”，Afzal說。但是他補充道：“把設(shè)備放進一個密封的、緊湊的空間中才是最大的挑戰(zhàn)，”其它挑戰(zhàn)還包括使激光器足夠堅固，從而能承受住在戰(zhàn)術(shù)飛行器中會遇到的振動、溫度變化以及重力變化。