激光武器的基本原理就是利用聚焦的光束，把能量集中在目标上，使其产生高温或者破坏，从而达到打击效果。它主要依靠激光器发出的强烈光线，通过特殊的光学系统集中，能够在极短时间内释放出大量能量，精确命中目标，打破传统武器的局限。

激光实际上是人造出来的一种光束，具有很窄的波长范围和极强的定向性。它的工作原理源自爱因斯坦1916年提出的受激辐射理论，也就是电子在原子内从低能级吸收能量升到高能级，再降回低能级时释放出光子。这些光子具有非常一致的光学特性，可以在很小的范围内集中起来，能量密度甚至比核武器高出百万倍。这么集中的能量瞬间让物体瞬间汽化，汽化过程中会喷出高速蒸汽，形成极强的反作用力和激波。激波在物体背面反弹，导致目标变形甚至破裂，同时蒸汽还能电离成等离子体云，发出紫外线和X光，造成伤害。激光以光速前行，作为武器的话，不需要弹道计算，只要瞄准就能命中，不像传统武器会有后座力或噪声。它的使用成本相对低廉，但要达到彻底毁灭的效果，首先得保证功率足够大，不仅要有足以破坏目标的能量，还得克服在大气中的能量衰减。

激光武器的核心部分是激光器，它可以分成几大类：化学、固体、液体、光纤、准分子和自由电子激光器。化学激光器是通过燃烧氘氦、氧碘、氟化氢、氟化氘这些混合气体，产生自由的DF分子，然后在谐振腔里激发出激光。而气体激光器用的是电、气动、光照或化学激励氦氖、氩离子、二氧化碳、氦镉、铜蒸气等气体，产生激光。固体激光器的话，通常用玻璃作为基材，里面掺杂激活离子，利用辐射能通过聚焦腔激发粒子，一旦粒子数反转，就能从谐振腔里输出激光。液体激光器呢，是用高速闪光灯发出短暂的光脉冲，激发乙醇或甲醇，产出激光。光纤激光器则是在光纤里用光形成高功率密度区域，带动工作物质的粒子反转，再通过正反馈形成激光。准分子激光器由受激态的原子和分子组成，分子键断裂离解，释放出辐射能。而自由电子激光器，不借助激发物质，而是利用自由电子，将电子束的能量转变成激光。

激光器发射的功率越大，能量的转化效率就越高，光束的发散角也就越小。1960年，美国加州的休格斯实验室制造出了第一束激光，那个时候用的是闪光灯作为泵浦源，激发红宝石棒产生的激光持续时间不到一毫秒，功率只有几毫瓦。在冷战期间，美苏两国都在争相发展激光武器，但因为功率有限，不能造成永久性的破坏。到1982年，英阿马岛之战中投入实战的激光武器以及苏联研制的“三棱匕首”便只能让目标暂时眩晕或失明，还能毁伤一些光电设备。要真正发挥激光武器的威力，还得配合光束控制系统和精密伺服跟踪系统，才能精准瞄准。光束控制系统其实就是用反射镜聚聚激光束，反射镜的直径越大，光束发散角越小，可工艺也越难做。光束还得在目标上“停留”，积累足够能量，这就需要精度高于一毫弧度的跟踪瞄准设备，但那时候的技术还没跟上。同时，供电设备也很难减轻体积和重量，比如德国在1982年开发的那台1兆瓦的二氧化碳激光器，重量竟然达到了20吨。

提到美国在激光武器领域曾经遥遥领先，那真是辉煌一时。早在20世纪60年代，美国就开始了激光技术的研究热潮，逐步完善各种激光器的设计和控制系统。到了80年代，随着科技的飞跃，美军投入大量资源，研发出高功率激光武器系统，试验场上成效显著。那段时间，美国的激光技术在材料、光束控制、能量储存等方面都走在了世界前列，研制出不少具有实际战斗潜力的样机。不管是在海上、空中还是地面，激光武器的应用方案都已逐渐成熟。可以说，美国那会儿的研究水平，曾把其他国家远远甩在了后头，成为全球激光武器研发的领头羊。

上世纪70年代，美国在大功率化学激光器方面取得了重要突破。1975年至1984年间，一架NKC-135飞机上装配了一台波长10.6微米的激光器，并成功地拦截了响尾蛇导弹和靶机。1971年，美国海军成立了高能激光武器计划管理办公室。到1977年，开始研制“中波红外氟化氘化学激光武器”，其功率达到2.2×10^3千瓦。1983年，在白沙导弹靶场建成了实验设备，1987年至1989年间进行了试验，成功摧毁了一颗以2.2马赫速度飞行的导弹。尽管功率和性能基本达到预期，但由于超重、造价高昂、预算超支、化学燃料生成有毒废气、作战时间有限等问题，项目最终被放弃。80年代，美国提出“星球大战”计划，并测试用中红外化学激光器击毁大力神导弹的推进段，但受制于激光器持续工作所需能源和目标锁定的距离，难以实现对数百公里外目标的精确锁定。结果，美国退而求其次，将发展重心转向空基激光武器。

挑选理想的激光器时，大家主要考虑了功率最高、重量和体积最小的氧碘激光器，这款设备未来有望达到兆瓦级别的输出。1994年成功完成拦截实验之后，美国空军开始推动ABL空基激光器的计划。到2002年，和波音公司签订了11亿美元的大合同，让波音747-400F飞机上装配上由诺格公司提供的兆瓦级氧碘化学激光器。技术标准是，希望能在8到12秒内穿透距离400公里的弹道导弹外壳，每次飞行任务大约能摧毁20到40枚弹道导弹，发射成本每枚大概1000美元。这项计划原本安排在2003年进行第一次拦截试验，2006年实现初步作战能力，2008年会生产出7架飞机。但在研制过程中遇到前所未见的技术难题，首台激光器模块的功率只有十万瓦，只有设计值的十分之一，光束输出时间也仅持续了5秒。到2000年，波音公司对第一架飞机进行了改装，把光学主镜片装到前端的转塔球里，但高能激光和光束控制系统直到2004年才交付。2004年，使用6个氧碘激光器并联发射出了一束持续1秒的激光。

受子系统测试一再拖延的影响，原计划在2008年装备的完整系统不得不推迟到那之后，直到2009年才实现了在飞行中发射兆瓦级高能激光束，2010年成功摧毁了两枚导弹。可是研发费用已经飙升到36亿美元，整个项目总花费可能超过100亿美元。而且，激光的有效拦截距离不足200公里，飞机必须飞入对方领空，对于波音747来说，这风险确实很大。2012年，奥巴马刚上任就把这个缺乏实用性的项目给封存搁置了，耗时16年的空基激光器研发也就此宣告结束。美国海军在1995年也启动了舰载100千瓦自由电子激光器的开发，功率到14.7千瓦后就卡住了，最终在2012年被取消。而2007年开始的光纤固体激光器项目，2008年完成系统集成，2012年装到“杜威”号驱逐舰前甲板上，用来击落3架无人机，但功率不到30千瓦，没办法拦截超音速反舰导弹。

到2014年，美军在“庞塞”号两栖船坞运输舰上装上了一套功率达到33千瓦的LaWS舰载激光武器，这个主镜面直径是0.51米，由六个5千瓦的商用光纤激光器拼凑而成。在测试中，它成功“打爆”了一枚炮弹，还能击落距离几千米远的一架无人机，甚至还能让一艘近距离的快艇起火燃烧。不过，这玩意儿基座大得吓人，差不多占了舰宽的三分之二，只能装在直升机甲板上。用它对付火箭弹、炮弹以及没有特殊加固的无人机，效果只能说有限，勉强算是迈过了激光武器的门槛，作用范围也就一两海里左右。如果袭击的导弹灵活一点，能在同一位置避开激光射线，或者导弹表面用反射或高散热材料做防护，那激光虽然能在近距离破坏其结构和内部，但导弹凭借惯性还是会击中目标。所以，要想达到10公里左右的射程，那激光器的功率得提升到100千瓦甚至更高才行。

到了2020年，美国海军在“波特兰”号两栖船坞运输舰上安装了一台由7个15千瓦的板条固体激光器组成，总功率达到105千瓦的样机，能勉强拦截亚声速的反舰导弹和飞机。最新的LwsD系统功率达到150干瓦，攻击一个目标需要照射超过45秒，这根本无法保证在3马赫超声速反舰导弹击中前把目标摧毁。要想应对超声速反舰导弹的拦截需求，功率得进一步提高到300-500干瓦，但这意味着耗电量高达25兆瓦，和拉斯舰载激光武器的400干瓦差不多。伯克级驱逐舰上装有三台25兆瓦的艾莉森AG9140燃气发电机，而其上的相控阵雷达又是耗电大户。如此高能激光器的用电量实在太大，驱逐舰根本负担不起额外增加25兆瓦的电力，一旦激光武器开火，整个舰的电力供应势必受影响，连用以掌握空中态势的雷达都可能被迫停止工作，得不偿失。因此，美海军在船载激光武器技术方面还是卡在这个瓶颈上走不出去。

中国的激光武器发展逐渐追赶甚至超越了国际先进水平，展现出了强大潜力。随着技术突破，国产激光系统已开始逐步应用于反 drone、反飞行器等实际战场环境中，表现令人瞩目。尤其是在关键材料和冷却技术方面取得的进展，使得激光武器的有效射程和持续作战能力不断提升，不少装备走出实验室，投入到实战训练中。整体来看，中国在激光武器领域的崛起，让世界对其未来发展充满期待，也成为军事装备现代化的重要一环。

其实中国在微光武器方面起步挺早的，早在1964年，就把激光武器列为重点攻关对象，成立了6403工程。那会儿，和中国科学院合作组建了上海光机研究所，主要攻关高功率、大能量的强激光器，研制出一台120毫米口径的振荡放大激光系统，输出能量达32万焦耳。在10米距离就能击穿80毫米厚的铝靶，2千米远还能穿透0.2毫米的铝板。还研究出了非稳腔激光器、片状激光器、振荡扫描放大系统、尖劈法光束检测等零件和技术，以及低吸收高均匀性钕玻璃熔炼、高能脉冲氙气、强化介质膜和大口径光学制造等工艺。虽然因为热效应问题在1976年停了下来，但激光技术一直在稳步前进。在1978年的全国科学大会上，差不多80个激光项目都获得了奖励。之后的“863”计划七大领域就包含了激光技术，而国家“六五”和“七五”攻关计划中，激光技术都算是重点项目。

到1993年，中科院大连化学物理研究所研制的化学氧碘激光器，能击中140米外的目标。经过近二十年的不断努力，中国在高能化学氧碘激光器方面取得了重大突破，基本实现了实用化。目前，国内激光武器研发中有五个项目已经处于世界领先水平，研制出了达到实战攻击强度的电子激光系统。2014年，中国推出了一款“低空卫士”固体战术激光武器，功率10千瓦，曾在一次试验中击落了距离2000米的30多架无人机。不久后，保利集团在阿布扎比防务展上展示了“沉默猎手”30千瓦车载激光防空系统，这套设备能在800米处烧穿五层2毫米厚钢板，1000米时能穿透五毫米厚钢材，最大拦截距离达到了4000米，是全球首个具有实战拦截纪录的激光武器。沙特购买了100套。中国的科研团队还进行了百兆级激光武器打击弹道导弹的实验，取得了成功。这套系统与美国多束光纤激光器类似，但技术水平更为先进。

在舰载激光武器方面，055型驱逐舰在设计时就考虑了充足的电力储备，所以装备高功率激光武器不是难事。预计在第三批055驱逐舰上，能看到在九三阅兵那天亮相的LY-1舰载激光武器。第一批和第二批舰体中部的甲板原本空空如也，可能早就预留了安装位置。LY-1的口径能达到1米，估计功率超过300千瓦，这也是全球首个达到这个水平的舰载激光系统。它能在5秒内将15公里外以三倍音速飞来反舰导弹的导引头熔毁，或者用激光束集中照射导弹外壳加热，使其爆裂，内部易挥发物料引发爆炸。同时，还能持续发射激光几秒钟，用于拦截低空蜂群无人机的连续攻击，甚至让对方的光学传感器失灵。它和红旗9、红旗10防空导弹以及近防炮等装备结合，形成一套完整的防空体系。而且，每次发射激光成本几元钱，而一枚红旗10导弹的市价能达到百万元。

四：结语

尽管在1960-2014年这段时间里，美国一直在激光武器的研究上领先全球，但到了2014年以后，中国在光纤激光器、固体激光器等高功率激光输出技术方面取得了突破，涉及新型泵浦激光设计、热隔离技术以及光纤冷却优化的三项散热技术，理论上能支撑10兆瓦输出功率。用60毫米直径的钡镓硒激光晶体材料、光束控制与瞄准技术、散热管理方面的创新，都让从低空到海上的多种激光武器变成了现实，不少都开始装备部队甚至出口。相对而言，美国虽然激光武器的种类繁多，但还处于实验测试阶段，散热难题和短时间集中照射的问题难以解决，发热量也比中国同等功率的设备高出数倍，体积还大了三分之二，装备时间推迟了不少。