沙特曬中國激光武器：這項技術，卡了美國脖子？_風聞

一束激光背後，是一個國家科研水平和綜合國力的比拼。

正解局出品

今年3月，中東土豪沙特發佈了一條“買家秀”。

該國國防部嘉獎一名軍人，因其使用Silent

Hunter激光武器成功攔截了敵人出動的無人機。

這款激光武器，產自中國。

中國造的激光晶體，為什麼讓美國也望塵莫及？

咱們先了解一下什麼是激光。

激光的英文是laser，但很多人不知道的是，Laser是“Light

Amplification by Stimulated Emission of

Radiation”的縮寫，字面意思為“受到激發輻射而產生的光的放大”。

激光的原理，在1916年由愛因斯坦揭示。

特定原子吸收能量，其外層電子受輻射躍遷到高能級，高能級不是穩定狀態，等電子回落到低能級的時候，釋放出的能量以光子形式對外發射。

三種金屬離子的激發和發射光的波長（藍色為激發，紅色為發射）

除了不發散之外，激光還具有亮度高、方向性好、單色性好等特點。

這些特點很符合子彈的特徵，決定了激光能作為武器來使用。

利用定向發射的激光束，集中能量指向目標，造成直接毀傷，光的能量越高，殺傷力越大。

六種顏色的激光，從上至下能量依次降低

激光本身就是光，所以激光武器具有傳統武器不可比擬的優勢。

天下武功唯快不破，現代戰爭中，速度是決定勝負的關鍵要素。

跟子彈的速度相比，激光武器的射速是天花板的光速，真正做到“瞄準即擊中，見到就消滅”，絕對不給目標任何躲避的機會，更不存在攔截的可能性。

另外，激光還能抗電磁干擾，發射器/武器可重複使用，轉移火力快，總體性價比非常高。

這些特點廣受大國軍方的青睞。

可能有人會問，激光不就是一束光嘛，照過去能有那麼大的威力嗎？

激光號稱“最快的刀”和“最亮的光”，亮説明能量高。

激光的定向性好，光束髮散度極小，大量光子集中照射到極小的面積內，能量密度極高，看上去特別亮。

激光的亮度比陽光強百萬倍。

一束激光照到目標，其表面材料被迅速加熱，温度升高，區域軟化、熔化，甚至氣化，目標物受到損壞或產生爆炸。

這是熱破壞。

如果激光功率夠高，能量夠強，照射表面形成電離、氣化，產生的等離子體還會高速向外噴射，造成的反衝力會使目標變形斷裂。

這是力學破壞。

等離子體帶電，能夠放出紫外線或X射線，對目標電子元件的損害非常大，這種輻射破壞簡直是現代高精尖武器的天然剋星。

千萬別覺得激光武器打出去只有巴掌大，對目標物的打擊可是極其致命的。

被激光武器擊落的某架無人機

根據沙特軍方提供的照片，被激光武器擊中的無人機，從內到外全部損壞，像是被炸過一樣。

激光的原理髮現於一戰期間，但直到二戰結束，人類也沒有造出任何激光發射器。

二戰結束後，全球的科技精英齊聚美國。

1960年，美國人得到了人類歷史上第一束激光。

1970年代，美國空軍開始激光武器的研發，但激光應用很快遇到瓶頸，他們發現當時的化學激光器產生的激光整體太弱，很難作為武器使用。

所以此後40多年裏，美國人主要把激光技術用在民用領域，包括醫學、激光打印機、CD機、舞台效果……

正在進行的激光試驗

美蘇爭霸，美國人搞激光武器，蘇聯人也沒閒着。

1973年，蘇聯成立了專門研製激光武器的設計局，製造出陸基激光武器，專門用來攻擊美國的軍事衞星。

雖然由於發射器技術的天生弊端，只能造成熱破壞，簡單損壞衞星上的探測器，令其無法正確判斷目標，但還是取得了一定效果。

1980年，五角大樓的發言人説，蘇聯正在研製一種能摧毀衞星的激光武器系統，該研究美國也在進行，但蘇聯人的武器功率稍稍領先。

1983年，時任美國總統里根在一次演説中提出“星球大戰”計劃，在描繪的太空戰中，激光是最主要的武器。

激光武器技術含量極高，全球“玩家”不多，不過俄羅斯、美國、中國、以色列、英國等幾個國家。

搞激光武器的門檻很高，不僅國力要強，科技實力也得頂尖，工業基礎還得完備。

因為激光武器研發，比拼的不是單一技術，而是從基礎化學、基礎物理到材料科技、製造業體系等綜合實力的競爭，花的錢自然是天文數字。

如果沒有強大的國力支撐，根本玩不起。

整體來看，美國研發最早、科技實力最強，為何激光器反而落後中國？

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最主要的原因，是方向出了問題。

激光器按照產生激光的物質狀態區分，主要有兩種：化學激光器和固體激光器。

化學激光器裏發射激光的是特殊氣體或液體的分子，固體激光技術裏發射激光的則是固體，更具體地説，是分子排列非常規律的晶體。

前者出現較早，技術成熟，但產生的激光以紅光黃光為主，單個光子的能量比較低，適合民用。

後者出現較晚，能產生綠光甚至紫光，光子能量更高，最適合做激光武器。

美國一開始選用的就是化學激光器。

1992年，美國空軍啓動空基激光器計劃，研究飛機搭載激光器的技術，ABL計劃可以攻擊導彈和衞星，ATL計劃能從空中精準打擊對方目標。

ABL主要用於導彈防禦，ATL則用於空地作戰。

最後，ABL和ATL都沒有取得應用上成功，最主要的問題是激光器技術的缺點，化學激光器的重量和體積都太大，而且還得進行廢氣處理，所以只能搭載在波音747這樣的大飛機上，很容易被提前發現。

ABL項目簡介，搭載於波音747-400F，激光類型為氧碘化學激光器

無奈之下，美國從化學激光器轉向了固體激光器。

2020年，美國海軍成功進行艦載激光武器的演示，“波特蘭”號兩棲船塢運輸艦鎖定並擊毀了一架無人機。

2021年，該艦在亞丁灣水域的激光武器測試中擊中漂浮目標。

波特蘭號激光武器測試

“波特蘭”號的成功讓美國人很興奮，因為它搭載的是“固體激光器技術成熟化”（SSL-TM）系統。

在這個時間點，再看中國的固體激光器，已經研發了將近60年。

我國的激光武器研究起步很早，上世紀60年代就已經開始。

當時中國搞640工程，做洲際彈道導彈反導系統，一共5個子工程，其中第三個代號為“640-3”，是激光武器的項目代號，由中科院上海光學所精密機械研究所承擔。

1964年立項後，中國就決定不走西方和蘇聯的路子，而是以高功率固體激光器為研發目標。

中科院上海光學所精密機械研究所

中國的激光武器研發，在一開始選對了賽道，技術的前瞻性體現出中國人的遠見卓識。

1970年代中期，我國的激光器已經能在室外2公里距離擊穿0.2毫米厚的鋁靶，激光遠距離打靶和反響尾蛇導彈研究也取得重要成果。

但由於投入不足和技術上的巨大難度，“640-3”工程於1976年下馬。

改革開放後，激光武器的研發重新提上日程。

此時美蘇兩國的經驗擺在前面，我國再次把研發重點放在固體激光武器領域，“640-3”工程沉澱下來的技術人才，在中國激光應用的各個領域發揮巨大的作用。

固體激光技術最關鍵的核心是激光倍頻材料，也就是能夠發出激光的晶體。

上世紀80年代，陳創天院士開發出BBO晶體，比當時美國人的ADP晶體效果要好四五倍。

1990年，陳院士團隊又發現了氟代硼鈹酸鉀（KBBF）晶體，這種晶體發射的激光頻寬極窄，光子波長在紫外區域，單個光子能量更高。

這是世界上唯一可以直接產生深紫外激光的固體晶體，將激光應用推向了深紫外波段，非常適合做激光武器。

氟代硼鈹酸鉀（KBBF）晶體示意圖

中國人從此開始壟斷深紫外全固態激光技術。

由於發射激光會不停地損耗晶體，KBBF實際上屬於消耗品，所以中國最初向全世界的研究者開放提供這種晶體，國際買家競相購買，一小塊晶體售價高達數萬美元。

之所以能賣到這麼貴，是因為需求很大，激光的用途很廣，民用設備也需要，KBBF是很多科學家夢寐以求的晶體。

比如前面提到的醫學領域，激光手術治療、激光光動力治療都需要能量更高的光子。

再比如激光加工，激光發散性低，號稱“最準的尺”，在精密加工領域也離不開。

還有激光測距，達到人類最高的精度，三維成像的激光遙感技術能夠精確定量。

當然，聽CD、看DVD這種激光的民間應用方式，早已隨處可見了。

2009年，政府意識到KBBF的重要性和戰略意義，停止了晶體的對外出口，並封鎖相關技術。

這下子，美國人慌了，連著名學術期刊Nature都專門撰文，稱中國限制KBBF晶體的出口，將會對全球科研領域產生影響，還呼籲美國自己研製KBBF晶體。

學術期刊Nature的相關文章

其實，美國在2001年就已經立項做KBBF的研發，做了8年一無所獲。

再過七年後的2016年2月，美國APC公司宣佈，與克萊門森大學歷經15年合作，終於研製出KBBF晶體。

但美國人一點也高興不起來，因為早在2013年9月，中國8台國際首創新型深紫外激光科研裝備通過驗收。

這不僅意味着我國是全球唯一能夠製造實用化深紫外全固態激光器的國家，而且還意味着中國已掌握了激光技術的五大核心技術：

激光材料技術、激光成像技術、一次性快速跟蹤定位控制技術、激光輻射材料物理機理及成像圖譜技術、高密度能量可逆轉換載體材料技術。

更令美國人沮喪的是，2015年中國福建物構所宣佈，發現一種新型無鈹深紫外非線性光學晶體材料RABF。

這種晶體既保留了KBBF的優良特性，又降低了晶體毒性，還解決了KBBF晶體的層狀生長特性，將成為下一代深紫外激光設備的優秀候選材料。

福建物構所發現一種新型無鈹深紫外非線性光學晶體材料 來源：中國科學院網站

花費天文數字“抄作業”的美國人，好不容易搞出了KBBF晶體，打破被我國“卡脖子”的局面。

然而，又被中國的RABF晶體甩在了後面。

一束激光背後，是一個國家科研水平和綜合國力的比拼。

中國激光武器領先，有正確的決策，有國家支持，更有千千萬萬有名和無名英雄的堅定付出。

我國的老一輩科學家普遍具有甘於奉獻的精神，放棄了更容易出成果的領域，加入高挑戰性的基礎研究領域，甚至不顧KBBF晶體研究中需要長期接觸一類致癌物所帶來的風險，冒着生命危險為國家做出貢獻。

向中國科技工作者致敬！