大家关心的各国激光武器装备的发展，我们针对公开资料，做了系统的汇总，作为行业科普分享，帮助加深对联创光电激光板块的理解。 $联创光电(SH600363)$
二、激光武器
2.1什么是激光武器
激光武器（英文：Laser Weapon）是利用定向发射的激光束来直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。它的优点是速度快、射束直、射击精度高、抗电磁干扰能力强，可拦击突然发现的低空目标。另外，激光束以30万千米/秒的速度传播，瞄准即意味着击中目标。它还可以在极小的面积上、在极短的时间里集中超过核武器100万倍的能量，能很灵活地改变方向，没有任何放射性污染。所以，用激光拦击多目标时，能迅速变换射击对象，灵活地对付多个目标。以上的优点如果从实战角度来看，可以总结为四点：
1）无需进行弹道计算
在战场上，交战双方如果都用火炮攻击对方目标，由于受地心引力和空气阻力的作用而容易使弹道弯曲，所以射击时都要根据距离、高度、风向、风速及弹丸初速等因素进行弹道计算。使用普通枪炮射击时，如果目标是运动的，还必须计算射击的提前量。由于激光武器所发射的“光弹”是以光速飞行的，其飞行速度常常要比普通炮弹快近40万倍，比导弹的速度快10万倍。因此，使用激光武器进行射击，无需考虑提前量的问题。
2）命中率较高，且相对隐蔽
无后座力。由于光束基本没有质量，所以在使用激光武器射击时，不存在普通武器射击时出现的巨大后座力和噪声，这既可提高射击的命中率，有效地打击敌人，又便于隐蔽自己，减少伤亡。
3）操作简便，机动灵活，使用范围广
激光武器可通过转动反射镜迅速变换射击方向，在短时间内即能拦截多个来袭目标。激光武器既可直接在地面使用，也可在战车、军舰。飞机等活动作战平台使用，还可在卫星、航天器等空间作战平台上使用。
4）无放射性污染，效费比高
激光束可使坚硬目标（如坦克装甲）烧蚀和熔化，但又不像核武器爆炸那样产生大量的放射性污染。虽然目前激光武器的研制成本还比较高，但其硬件可以重复使用，每次的发射费用却比较低。例如，一枚“毒刺”防空导弹的价值高达2万美元，而发射一次氟化氘激光武器的费用仅需1到2千美元。
激光武器的缺点是不能全天候作战，受限于大雾、大雪、大雨，且激光发射系统属精密光学系统，也受大气影响严重，如大气对能量的吸收、大气扰动引起的能量衰减、热晕效应、湍流以及光束抖动引起的衰减等。由于激光武器需要大量的电能，在能量储存设备难微型化（如高能电池）的问题解决前，难以实现大规模应用。
2.2 激光破坏机理
激光击毁目标有两个方面：一是穿孔，二是层裂。所谓穿孔，就是高功率密度的激光束使靶材表面急剧熔化，进而汽化蒸发，汽化物质向外喷射，反冲力形成冲击波，在靶材上穿一个孔。所谓层裂，就是靶材表面吸收激光能量后，原子被电离，形成等离体“云”。“云”向外膨胀喷射形成应力波向深处传播。应力波的反射造成靶材被拉断，形成“层裂”破坏。除此以外，等离子体“云”还能辐射紫外线或X光，破坏目标结构和电子元件。
激光武器的破坏机理是：
1）热破坏。当目标受到强激光照射后，表面材料吸收热量而被加热，产生软化、熔化、气化直至电离，当目标材料深层温度高于表面温度使气化加快时，内部压力增高产生爆炸。
2）力学破坏。当被激光照射物体产生气化、电离形成的等离子体高速向外喷射，形成的反冲力会使目标变形断裂。
3）辐射破坏。等离子体能够辐射紫外线或X射线，破坏目标内部的电子元器件。
而根据破坏的程度，激光武器的杀伤可分为：
1）软杀伤（软破坏）
2）硬杀伤（硬破坏）
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
软杀伤的激光武器功率一般是在1万瓦以下，比如炫目系统致盲。硬杀伤又分为两类，一类大概功率在十万瓦至十几万瓦之间，可以攻击对方的电子信息系统，比如说烧毁你的电子元器件等，通过力学的作用（容易被忽视，激光是有力学作用的）或热裂破坏以及辐射的作用都可以杀伤对方。硬杀伤的第二类就是功率比较大的激光武器，一般是几十万瓦至一百多万瓦，力学破坏的作用就很大了，比如说2020年美国在一艘船坞运输舰上试验过，在1海里的地方摧毁了一个无人机。
不同的作战需求会对应不同的激光器功率：
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
2.3 激光武器分类
按用途分，激光武器可分为战术型和战略型两大类。战术激光武器是利用激光作为能量，直接毁伤对方目标的武器，打击距离一般可达20公里。1978年3月，世界上的第一支激光枪在美国诞生。激光枪的样式与普通步枪没有太大区别，主要由四大部分组成：激光器、激励器、击发器和枪托。目前，国外已有一种红宝石袖珍式激光枪，外形和大小与美国的派克钢笔相当，它能在距人几米之外烧毁衣服、烧穿皮肉，且无声响，在不知不觉中致人死命，并可在一定的距离内，便火药爆炸，使夜视仪、红外或激光测距仪等光电设备失效。还有7种稍大、重量与常用机枪相仿的小巧激光枪，能击穿铜盔，在1500米的距离上烧伤皮肉、致瞎眼睛等。
战术激光武器的“挖眼术”不但能造成飞机失控、机毁人亡，或使炮手丧失战斗能力，而且由于参战士兵不知对方激光武器会在何时何地出现，常常受到沉重的心理压力。因此，激光武器又具有常规武器所不具备的威慑作用。1982年英阿马岛战争中，英国在航空母舰和各类护卫舰上就安装有激光致盲武器，曾使阿根廷的多架飞机失控、坠毁或误入英军的射击火网。
战略激光武器可攻击数千公里之外的洲际导弹和大空中的侦察卫星和通信卫星等。因此，高基高能激光武器是夺取宇宙空间优势的理想武器之一，也是军事大国不惜耗费巨资进行激烈争夺的根本原因。据外刊透露，自70年代以来，美俄两国都分别以多种名义进行了数十次反卫星激光武器的试验。
目前，反战略导弹激光武器的研制种类有化学激光器、准分子激光器、自由电子激光器和调射线激光器。例如，：自由电子激光器具有输出功率大、光束质量好、转换效率高、可调范围宽等优点。但是，自由电子激光器体积庞大，只适宜安装在地面上，供陆基激光武器使用。作战时，强激光束首先射到处于空间高轨道上的中断反射镜。中断反射镜将激光束反射到处于低轨道的作战反射镜，作战反射镜再使激光束瞄准目标，实施攻击。通过这样的两次反射，设置在地面的自由电子激光武器，就可攻击从世界上任何地方发射的战略导弹。
高基高能激光武器是高能激光武器与航天器相结合的产物。当这种激光器沿着空间轨道游弋时，一旦发现对方目标，即可投入战斗。由于它部署在宇宙空间，居高临下，视野广阔，更是如虎添翼。在实际战斗中，可用它对对方的空中目标实施闪电般的攻击，以摧毁对方的侦察卫星、预警卫星、通信卫星、气象卫星，甚至能将对方的洲际导弹摧毁在助推的上升阶段。
但现在没有一个国家真正拥有战略激光武器（海军专家王云飞的观点），美国的ABL计划属于战略级激光武器。
按搭载的载体不同，激光武器可分为：舰载式、车载式、机载式、地基式、星载式（天基）激光武器系统。21世纪研制的激光武器的体积一般较大，重量较重，所以各国首先考虑舰载应用。
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
2.4 激光武器系统
高能激光武器系统是极其复杂的，它主要由激光光源、光束控制及作战指挥三个部分构成。其中，激光光源可以看作为激光武器系统的“弹药仓”，用于产生杀伤目标的激光能量；光束控制是系统的“千里眼”，它包含光束定向器和自适应光学系统两大部分：光束定向器负责瞄准目标并控制激光发射方向，将能量准确投射到目标上，而自适应光学系统能够对光束波阵面畸变进行矫正，保证光束质量达标；作战指挥部分则是整个系统的“大脑”，它负责作战任务规划和指令，以及引导信息接入，并控制激光武器系统完成各项作战任务。
激光武器系统的核心是激光器，但在实战场景中，激光武器系统的三大部分需要密切配合、环环相扣，缺一不可。因此，三大主体部分面临的技术困难就犹如“木桶效应”中的短板一般，制约着激光武器系统迈入真实战场的步伐。
资料来源：国防科大刘泽金院士科普讲座
2.5 泵浦源和激光武器的关系
2.6 激光武器研制面临的困难
首先，目前激光武器系统难以寻找到能量高、品质好、体型又小的“弹药仓”。在真实的军事应用，诸如舰载激光末端拦截、机载激光反导等战术等情境中，人们都期望激光武器的平均输出功率达到兆瓦级。目前，科学家仅仅在化学激光领域实现了这一目标，然而化学激光器体积规模庞大且战场保障困难，限制了其战术使用。尽管固体激光、光纤激光相继实现了百千瓦级输出，但系统复杂、含能源热管理后整体规模大、光束质量仍不理想，离兆瓦级高光束质量输出还有差距。
其次，激光武器系统对光束控制要求极高。以百公里级激光反导为例，在最理想的条件下，需要对100公里外25厘米直径的光斑实现精确控制，这就好比引着一根细线在千米外穿过一个针眼！而在实际交战过程中，还要克服平台抖动和大气效应造成的光束抖动、漂移、畸变等不利影响，尤其在陆基、海基和空基作战领域，大气吸收、散射、湍流和热晕等效应还会造成激光能量的衰减和光束质量的下降。
与此同时，在真实的战场环境中，激光武器系统还必须面对复杂多变的战场环境，这就对其杀伤能力以及机动性能提出了一定要求。比如，激光武器在拦截火箭弹、巡航导弹等大型目标时，即使辐照到目标的能量密度高达1000 W/cm2，也仍需要1~10秒量级的辐照时间，这就大大限制了激光武器的实战应用。此外，为满足战场机动需求，激光武器还必须与作战平台相配合。因此，能够进入实战的激光武器必须具备兼顾整个系统的功重比和功体比。
重要声明
本报告基于合法或者公开渠道取得的信息，只是信息的汇总，为了节省时间，部分图表和内容直接摘自他人或者券商分析师的文字，一并表示感谢！