كاربرد دستگاه های لیزر در مصارف نظامی

كاربردهای نظامی لیزر همیشه عمده ترین كاربردهای آن بوده است . فعلا مهم ترین كاربردهای نظامی لیزر عبارت اند از:

الف) فاصله یاب های لیزری

ب) علامت گذارهای لیزری

ج) سلاح های هدایت انرژی

دستگاه فاصله یاب لیزری مبتنی بر همان اصولی است كه در رادارهای معمولی از آن ها استفاده می شود. یك تپ كوتاه لیزری ( معمولا با زمان 10 تا 20 نانوثانیه) به سمت هدف نشانه گیری می شود و تپ پراكنده برگشتی بوسیله یك دریافت كننده مناسب نوری كه شامل آشكارساز نوری است ثبت می شود. فاصله مورد نظر با اندازه گیری زمان پرواز این تپ لیزری به دست می اید. مزایای اصلی دستگاه فاصله یاب لیزری را می توان به صورت زیر خلاصه كرد :

الف) وزن - قیمت و پیچیدگی آن به مراتب كمتر از رادارهای معمولی است.

ب) توانایی اندازه گیری فاصله حتی برای هنگامی كه هدف در حال پرواز در ارتفاع بسیار كمی از سطح زمین و یا دریا باشد.

اشكال عمده این نوع رادار در این است كه باریكه لیزر در شرایط نامناسب رویت به شدت در جو تضعیف می شود. فعلا چند نوع از فاصله یاب های لیزری با بردهای تا حدود 15 كیلومتر مورد استفاده اند :

الف) فاصله یاب های دستی برای استفاده سرباز پیاده ( یكی از آخرین مدل های آن در آمریكا ساخته شده كه در جیب جا می گیرد و وزن آن با باتری حدود 500 گرم است.

ب) سیستم های فاصله یاب برای استفاده در تانك ها

ج) سیستم های فاصله یاب مناسب برای دفاع ضد هوایی

اولین دستگاههای لیزری كه در فاصله یابی از آن ها استفاده شد لیزرهای یاقوتی با سوئیچ Q بودند. امروزه فاصله یابهای لیزری اغلب بر اساس لیزرهای نئودمیم با سوئیچ Q طراحی شده اند. گرچه لیزرهای CO2 نوع TEA در بعضی موارد ( مثل فاصله یاب تانك ها ) جایگزین جالبی برای لیزرهای نئودمیم است.

دومین كاربرد نظامی دستگاه های لیزر در علامت گذاری است. اساس كار علامت گذاری لیزری خیلی ساده است : لیزری كه در یك مكان سوق الجیشی قرار گرفته است هدف را روشن می سازد به خاطر روشنایی شدید نور هنگامی كه هدف به وسیله یك صافی نوری با نوار باریك مشاهده شود به صورت یك نقطه روشن به نظر خواهد رسید. سلاح كه ممكن است بمب - موشك - و یا اسلحه منفجر شونده دیگری باشد بوسیله یك سیستم احساسگر مناسب مجهز شده است. در ساده ترین شكل این احساسگر می تواند یك عدسی باشد كه تصویر هدف را به یك آشكارساز نوری ربع دایره ای كه سیستم فرمان حركت سلاح را كنترل می كند انتقال می دهد و بنابراین می تواند آن را به سمت هدف هدایت كند. به این ترتیب هدف گیری با دقت بسیار زیاد امكان پذیر است. ( دقت هدف گیری حدود 1 متر از یك فاصله 10 كیلومتری ممكن به نظر می رسد.) معمولا لیزر از نوع Nd: YAG است. در حالی كه لیزرهای CO2 به خاطر پیچیدگی آشكارسازهای نوری ( كه مستلزم استفاده در دماهای سرمازایی است) نامناسب اند. علامت گذاری ممكن است از هواپیما - هلیكوپتر و یا از زمین انجام شود. ( مثلا با استفاده از یك علامت گذار دستی ).

اكنون كوشش قابل ملاحظه ای هم در آمریكا و هم در روسیه برای ساخت لیزرهایی كه به عنوان سلاح های هدایت انرژی به كار می روند اختصاص یافته است. در مورد سیستم های قوی لیزری مورد نظر با توان احتمالا در حدود مگا وات ( حداقل برای چند ده ثانیه ) یك سیستم نوری باریكه لیزر را به هدف ( هواپیما - ماهواره یا موشك ) هدایت می كند تا خسارت غیر قابل جبرانی به وسایل احساسگر آن وارد كند و یا اینكه چنان آسیبی به سطح آن وارد كند كه نهایتا در اثر تنش های پروازی دچار صدمه شود سیستم های لیزر مستقر در زمین به خاطر اثر معروف به شكوفایی گرمایی كه در جو اتفاق می افتد فعلا چندان عملی به نظر نمی رسند. جو زمین توسط باریكه لیزر گرم می شود و این باعث می شود كه جو مانند یك عدسی منفی باریكه را واگرا سازد با قرار دادن لیزر در هواپیمای در حال پرواز در ارتفاع بالا و یا در یك سفینه فضایی می توان از این مساله اجتناب ورزید. اطلاعات موجود در این زمینه ها به علت سری بودن آن ها اغلب ناقص و پراكنده اند. اما به نظر می رسد كه این سیستم ها كلا شامل باریكه هایی پیوسته با توان 5 تا 10 مگا وات (برای چند ثانیه ) با یك وسیله هدایت اپتیكی به قطر 5 تا 10 متر باشند مناسب ترین لیزرها برای اینگونه كاربرد ها احتمالا لیزرهای شیمیایی اند ( DF یا HF) . لیزرهای شیمیایی به ویژه برای سیستم های مستقر در فضا جالب اند زیرا توسط آن ها می توان انرژی لازم را به صورت انرژی ذخیره فشرده به شكل انرژی شیمیایی تركیب های مناسب تامین كرد.