超強超短激光實驗裝置是激光武器？千萬別誤讀了！

前陣子，上海的超強超短激光實驗裝置（SULF）獲得重大突破，著實讓我們熱血了一把。

各大媒體、平台紛紛報道。

但是看到類似這種討論，

小編忍不住要多說兩句了。

超強超短激光實驗裝置是激光武器？

這個可千萬別誤讀了。

什麼是超強超短激光實驗裝置

「上海發布」官方微信中稱，超強超短激光實驗裝置位於上海浦東張江，是上海建設具有全球影響力的科創中心、打造世界級重大科技基礎設施集群的首批重大項目，也將是上海張江綜合性國家科學中心的核心平台之一。

正如官方定義中，「科創、科學」是對此裝置的修飾限定，未用任何含有「激光武器」的詞。把該裝置誤認為是激光武器的同仁，估計都是被它的「超強超短」給誘導了。

大功率激光是各國夢寐以求的，因為，它能幹的事情實在是太多了。然而，大功率激光並非那麼容易產生，而且造價也越發的昂貴。

根據「功率=功/時間」可知，既然在「功」上突破已經很昂貴且很難，那麼，我們就從「時間」上來突破。

1 W(功率)=1 J/1 s。

對於1 J的能量來說，如果我們把激光的脈衝時間從1 s縮短到0.1 s，那我們就得到了10 W的功率。如果從1 s縮短到0.001 s，我們就得到了1000 W的功率。

同理，如果縮小到1 ps（1 ps=10-12 s）呢？那我們就得到了1TW的功率（1 TW=1012W）；縮小到1 fs（1 fs=10-15 s），就達到了1 PW（1 PW=1015W）的級別。

所以，中科院上海光學精密機械研究所的超強超短激光裝置，是在激光脈衝寬度經過脈衝壓縮器壓縮後達到21 fs的情況下，其壓縮後激光脈衝的最高峰值功率才達到了10.3 PW。

超強超短激光裝置能做什麼

超強超短激光功率如此的大，以至於能產生很多極端條件，而這些條件只有在恆星內部或是黑洞邊緣才能產生。所以它的第一個重要作用，就是探索宇宙。

超強超短激光可以在材料內部製造出反物質，也就是大量正電子，這些正電子與材料內部的電子發生湮滅，於是，電子的全部質量轉變成電磁輻射，並以伽馬光子射出，檢測這些光子，我們也就間接地探測到了材料的內部情況。利用正電子湮沒技術可以對材料內部進行原子尺度的缺陷和損傷進行探測。

而以上這些應用，都是在實驗室環境中進行的。

根據上海光機所所長李儒新院士在2015年國際光年報告會上的介紹，2020年，在超強超短激光領域，還可能實現以下夢想：產生納米尺度的光束並應用於顯微和存儲；基於激光的超精密鍾用於測量宇宙基本常數；激光聚變獲得較大突破，人類獲取清潔可持續能源邁出很大的一步；從飛秒激光發展到阿秒激光(阿秒脈衝)，並以此探測電子的運動和化學反應。

什麼是激光武器

激光發明於20世紀60年代，因其在軍事領域的應用潛能，一出現就引起了各國的高度重視。1964年上海光機所成立，專註於研製用於激光武器的大功率激光器。因此，中國在激光和激光武器方面起步很早，沒有落後世界多少年，這也是我國和其他激光大國有的一拼的歷史基礎。

通常意義的激光武器，破壞機理主要是靠熱效應。作為武器的激光器主要分類有化學激光器、固體激光器和自由電子激光器（FEL）。

●化學激光器能量大，技術成熟，美國將氧化碘激光器搭載在波音飛機上打過靶，缺點是維護貴，化學染料通常有毒；

●固體激光武器目前研究最火，比如板條型、碟片型固體激光器，都是能支持大功率穩定輸出的結構。光纖激光器是新寵。2014年，美國LaWS激光近防系統就採用6台IPG 5.5 kW光纖激光器，以非相干合成的方式實現33 kW的最大輸出功率。可見，以多台光纖激光器合束成大功率是一種發展新思路；

●FEL激光器是一種依靠電能驅動的激光器，而且有一個巨大的優勢就是波長可調。但是目前來講，功率略低。按照2016財年美國國會的報告來看，對艦載自由電子激光器還是有明顯規劃的。

超強超短激光裝置能作為激光武器嗎

答案是肯定的：不能。

我們可以從以下幾點來看：

首先，從最直觀的體積來看，激光武器一般是車載、機載的，也就是說能夠靈活作戰的，可是看看我們這個裝置，一般戰鬥車和戰機恐怕都很難裝載它。

其次是成本。今年7月，外媒稱美國激光武器發射成本只需1美元就可打擊距離1公里級的目標（這裡，它只是計算了耗電量的成本，研發、採購、維護成本都沒有記入）。

最後，也是最重要的一點，是時間問題，這也是誤讀的關鍵。

我們就以2014年美國LaWS激光近防系統最大輸出功率33 kW和SULF裝置最高輸出10.3 PW 進行對比。

誠然，只看功率，顯然SULF比LaWS大得多得多。但是我們稍微換算下，就能發現，其實SULF的能量小得多得多。

根據E=P*Δt，變換後，P=E/Δt,

假設能量E=1 J，LaWS如果功率為33 kW，則需要時間約為0.03 ms，而SULF裝置的10.3 PW則需要耗時約1 fs。

也就是說，激光武器需要持續地照射目標，以對其產生損傷，而SULF裝置還未對目標產生任何損傷時，就照射完了。這樣的裝置，你認為能作為激光武器來使用嗎？！當然不能。因為時間真地是太短了，能量太小了。

我們大多數人都是被它的大功率所吸引，而忽略了它作用的時間。

總結

科學技術是不斷發展的，隨著新技術的發展，超強激光的體積會逐步縮小，在將來也不排除超強超短激光裝置在激光武器應用上有所發展，但是千萬別再把當下的超強超短激光裝置等大科學裝置誤讀為激光武器了。

來源：http://www.oeshow.cn