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防护激光致盲武器措施

    随着激光致盲武器的发展和不断完善以及在战场上的应用,未来战场将是充满光电对抗的战场,各国军队都十分重视对激光致盲武器的防护。
 
    要实施有效的激光防护,可以有三种设计思路:
 
    一是在激光到达预定目标之前挡住它;
 
    二是利用战术手段和对抗措施;
 
    三是改变士兵和战斗部队的光学特征。
 
     (1)挡住激光 能够实现挡住激光的方法有三种:吸收滤光片、干涉滤光片和能量限制器。 描述滤光片对某一波长激光所能达到的保护程度一般使用光密度这一术语。
 
    光密度是描述滤光镜对某一激光波长所能达到的保护程度,它是衡量某一厚度传输介质对光衰减或衰减程度的一种量度:表达式为:OD=log(Ⅰ0/Ⅰ)(OD:光密度;Ⅰ0:入射光能量:
 
    Ⅰ:透射光能量。) 激光滤光镜要求光密度在4―18之间,激光从滤光镜的出射光强是入射光强的10-4―10-18;当然为使作战人员获得重要的视觉信息又不会遭受眼睛的过度疲劳,可见光的总透过率应不低于80%。
 
     ①吸收滤光片 迄今为止,应用于军事目的大多数滤光片是吸收滤光片。吸收滤光片又有两种形式,一是通过有色玻璃滤光,另一是利用光学材料内的染料将光吸收。有色玻璃只能防护可见光部分的激光(波长范围为400-760毫米);有色玻璃能够抗机械磨损、热冲击及抵御强光源的破坏,但有色玻璃在制造过程中难以控制光密度(主要取决于其厚度)。 燃料掺杂型聚合物材料制成的塑料吸收型滤光片主要是在聚碳酸酯中浸渍有机染料,这种着色聚碳酸酯滤光片只能对付可见光和近红外光谱中极小的一部分;优点是聚合物材料具有优良的抗冲击能力,可以减少眼睛受碎片伤害的概率;通过改变有机染料的浓度使光密度发生变化;同有色玻璃相比,长时间的日晒使它的滤光性能降低,而且表面易受化学溶剂的侵蚀,也易划上刻痕。
 
     ②干涉滤光片 干涉滤光片是利用光学涂层(由几十甚至上百层不同的电介质材料交替沉淀而成)来衰减激光,可以有选择地反射某一波长激光,而让在可见光区内的其它邻近波长大部分通过,因而干涉滤光镜的最大特点是光反射掉而不是吸收;缺点是被反射的光的颜色随视角的变化而变化,如果激光打到滤光片表面的角度偏离垂直方向时,滤光片能够反射的激光波长也发生变化。
 
     ③能量限制器 能够作为能量限制器的材料主要是非线性光学材料,这是激光防护未来发展的方向;这种非线性光学材料可以是光变色型聚合物材料,或者是液晶型,或其它共轭型聚合物材料。
 
     (2)战术手段和对抗措施 战术手段和对抗措施包括用烟幕吸收和散射激光;利用黑色眼罩挡住激光;利用反激光导弹上装有的寻的头来探测、跟踪激光致盲武器激光源并予以摧毁;利用反激光后向反射镜把敌激光束按原方向反射回去来摧毁敌激光装置;利用反激光激光武器来摧毁敌激光源;利用激光探测器和告警器可以采取有源对抗措施,规避机动或直接攻击;对光电器件的光学系统实施抗激光加固措施也可以减少激光的伤害,如在光学窗口上涂敷一层光致变色材料,可以阻止强激光的进入。
 
     (3)改变士兵的光学特征 采用间接观察的方式可以改变士兵的光学特征,即采用间接观察装置――电视系统、热成像仪或光电倍增管来观察,人眼不直接观察,伤害的只是光电装置中对光敏感的部件,这是保护高价值目标(飞机、坦克)中人眼的一个主要方法。 目前战场上不同军兵种对激光防护采用不同的手段。对坦克和装甲车上的驾驶员或其它战斗人员来说,通过在光学通道上加装滤光镜、折光板或在瞄准具上镀反射膜,达到对光学仪器和人员的防护。飞机驾驶员通常佩带激光护目镜来防护激光,但对使用变波长的低能激光武器,也不能给予有效的防护;步兵使用的激光防护镜是一种充满染料的聚碳酸酯塑料护目镜。上述激光防护手段已在美军得到装备。但由于受材料和制造手段的限制,上述激光防护手段只能对某个波长起防护作用,对变波长的低能激光武器还不能进行有效的防护。
 
     随着激光在战场上的广泛应用,各国对激光防护镜十分重视,纷纷研制对抗激光武器的新方法、新材料。在众多的激光防护手段中,非线性光学材料受到人们的青睐,因为未来激光致盲武器将向着 波长灵活可调 的方向发展,而目前防护水平只能对某一波长的激光进行防护。非线性光学材料具有对激光快速的光开关特性,当激光照射时,材料分子的极性迅速发生变化而变得对光不透明;当激光脉冲消失时,材料又恢复到透明状态。
 
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