作者amidha (東岐明)
看板Military
標題[提問] 美軍黑科技—超短脈衝雷射武器
時間Tue Apr 18 20:56:16 2023
https://www.youtube.com/watch?v=ywLzpd5ZsrI 如上影片所述,美軍最新研發的超短脈衝雷射器
◎可以在一千萬億分之一秒內,發射一萬億瓦能量,瞬間摧毀目標。
◎雷射於一定強度下,脈衝於空中產生強大磁場可以引致透鏡效應,
從而形成自聚焦脈衝的孤子效應,使能量不致散射逸失。
◎由於能量極高,可以讓照射目標氣化蒸發。
◎擊中金屬目標,將產生高速電子及電磁脈衝,足以破壞週遭電子設備。
聽起來很神,但以前從未聽過有這種科技武器?
如果成真,那所有導彈,連炮彈在內,都可以被這種雷射科技防衛阻擋。
有高手可以介紹一下這種超短脈衝雷射科技的現況嗎?謝囉!
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東海岐居 淑世明道 狂知狷行 浪遊混跡
潛心覺靈 顛思覆想 因成緣熟 了塵離幻
東岐明道
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※ 編輯: amidha (118.232.101.3 臺灣), 04/18/2023 20:57:08
噓 TetsuNoTori : W就是J/s了,還"每秒"幹嘛 04/18 20:59
→ mmmimi11tw : 某種程度上應該算是一種指向性電磁脈衝武器 04/18 21:01
→ birdy590 : 應該又是51區裡面在搞的東西 04/18 21:03
推 adagiox : 飛秒雷射? 04/18 21:06
推 adagiox : 看到中文光轉換單位就呆好久 04/18 21:08
→ birdy590 : 爬了一下 前幾年有公佈一些資料 已經有實驗成功的 04/18 21:11
→ birdy590 : 只是尺寸有一整個貨櫃那麼大 要武器化需要縮小 04/18 21:11
推 Su22 : ABL機表示:我的事業第二春來惹? 04/18 21:18
→ Hohenzollern: 再過幾年發明星際大戰的死星砲 04/18 21:19
推 kdjf : 皮秒而已,而且總能量1J... 這重點會是重複頻率。脈 04/18 21:33
→ kdjf : 衝雷射破壞效率會高於CW也不是新鮮事,但離實用還早 04/18 21:33
→ kdjf : 而且台灣叫"兆"中國出這種誇大新聞十之八九要接到中 04/18 21:35
→ kdjf : 或贏的,沒必要認真 04/18 21:35
推 li118 : 1樓,那個1ps內應該是指脈衝導通到峰值的時間,畢 04/18 21:40
→ li118 : 竟功率是平均到一秒內的單位看不出威力 04/18 21:40
推 Rantemario : 兆分之一秒為100fs 加上高peak power應該是要用nonl 04/18 21:41
→ Rantemario : inear kerr effect改變空氣折射率讓光可以在空氣聚 04/18 21:41
→ Rantemario : 焦 04/18 21:41
→ li118 : 不過1ps到底怎麼做到啊,市面上車用GaN的雷達driver 04/18 21:41
→ li118 : 也都還需要1-5ns 04/18 21:41
→ Rantemario : 鎖模雷射做到百fs輕而易舉 04/18 21:42
推 Rantemario : 這種可以大幅增加雷射在空氣傳播而不顯著發散的現象 04/18 21:44
→ Rantemario : 叫filamentation 04/18 21:44
推 li118 : 原來如此,phase lock 可以到那麼快噢@@ 04/18 21:44
推 Rantemario : 百飛秒在1um頻寬10~20nm就夠了 04/18 21:47
噓 wahaha99 : 現況就是做出來再說 不要一個頻道扯淡就上來問 04/18 22:08
→ steelgate : 原來Kerr Effect還有這種用途 受教了 04/18 22:08
→ wahaha99 : 一千萬億分之一秒內照射一萬億瓦能量... 04/18 22:14
→ wahaha99 : 總能量不是只相當千分之一瓦.秒? 這到底在寫什麼 04/18 22:15
推 kentko : 簡單來說就是把能量輸出壓縮到皮秒甚至飛秒的時間 04/18 22:20
→ kentko : 尺度內 04/18 22:20
→ kentko : 因為瞬間的光強度超高,在此情況下,被照射的物體 04/18 22:22
→ kentko : 被破壞的損壞臨界值更低 04/18 22:22
→ wahaha99 : 可是總能量就那一點.... 能起到多大作用? 04/18 22:24
→ kentko : 會比單純超高功率的連續波雷射更有效率就是 04/18 22:24
→ kentko : 就因為非常集中呀,印象中損壞臨界值到皮秒或飛秒 04/18 22:27
→ kentko : 尺度有機會降到原本的幾分之一甚至幾十分之一 04/18 22:27
推 Rantemario : 那種破壞方式基本上是直結把原子裡的電子扯出來 不 04/18 22:34
→ Rantemario : 是把東西融化 04/18 22:34
推 u555108 : 請站内說是哪家醫院?哪位醫師?謝謝。 04/18 22:35
推 kentko : Wa大大的意思我能理解,要靠雷射破壞物體需要的能 04/18 22:35
→ kentko : 量超級大,靠脈衝光的話大概也只能提高破壞的效率 04/18 22:35
→ kentko : 並讓原本的機台稍微小型化吧 04/18 22:35
→ j900414 : 光稜坦克要來了 04/18 22:40
推 art1 : 那影片的中文還真難懂 XDDD 04/18 22:41
推 Muscovy : 科科 這影片太唬爛了,嘴上講 pulsed laser weap 04/18 22:45
→ Muscovy : on,秀出來的全都是 CW laser。Kerr effect 是要克 04/18 22:45
→ Muscovy : 服的大氣現象,也被唬爛成「用大氣聚焦」,總之實在 04/18 22:45
→ Muscovy : 太唬爛了。XD 04/18 22:45
推 Rantemario : kerr effect基本上在這裡的確是改變空氣折射率 讓 04/18 23:16
→ Rantemario : 空氣用來當透鏡抵銷雷射光在傳遞時的發散 04/18 23:16
推 Rantemario : birdy第一個連結也提到平均功率相較cw的數千上萬瓦 04/18 23:18
→ Rantemario : 飛秒雷射需要的平均功率是數十瓦。相較之下可能熱 04/18 23:18
→ Rantemario : 的處理比較簡單 但這方面我比較不確定 04/18 23:18
推 kentko : 因為雷射時間超級短,熱量傳遞的影響應該超級少 04/18 23:39
推 Rantemario : 他是用ablation不是用melt 04/18 23:45
推 Muscovy : 其實 Kerr effect 是跟場強相關的非線性項... 04/19 00:00
→ Muscovy : 這一項主要在干擾 high power CW laser 的大氣傳遞. 04/19 00:01
→ Muscovy : 所以 Kerr effect 幾乎等於 long range CW laser 的 04/19 00:02
→ Muscovy : 毛病... 04/19 00:02
→ Muscovy : pulsed laser 瞬間就過去了, 不受這個效應的影響. 04/19 00:03
→ Muscovy : 所以正確的說法是 pulsed laser 免疫 Kerr effect. 04/19 00:03
→ Muscovy : 但是影片中解釋成利用 Kerr effect 產生 soliton... 04/19 00:04
推 linbryan : 瓦特=J/sec.時間越短.瓦越大。但造成破壞在J.瓦超大 04/19 00:04
→ linbryan : .J不夠電子都打不出 04/19 00:04
→ Muscovy : 達成 long range transmission 不失真...... XD 04/19 00:04
→ Muscovy : 這個解釋在某些特殊領域是對的, 尤其是無線光通訊. 04/19 00:05
→ Muscovy : 但我沒聽過有人把這個說法套用到雷射武器上. 04/19 00:06
推 Rantemario : 他說的是空間soliton 04/19 00:08
推 Rantemario : 搭配介質(這裡是空氣)抵銷雷射自己本身的發散 04/19 00:09
推 Muscovy : 有特殊波導的物理光學才會有這種 soliton 的解啊. 04/19 00:12
→ Muscovy : 大氣沒有這麼理想的邊界條件... 04/19 00:12
→ Muscovy : 大氣的擾動, 就連適用線性方程式的現象都很難解了 04/19 00:13
推 Rantemario : kerr effect特色即是intensity強的地方 折射率會隨 04/19 00:15
→ Rantemario : 之增加。一個高斯分布的雷射光束空間上中間強旁邊弱 04/19 00:15
→ Rantemario : 那不就剛好形成一個中間厚邊緣薄的透鏡 所以影片 04/19 00:15
→ Rantemario : 說利用大氣聚焦是沒有太大瑕疵的 04/19 00:15
推 Rantemario : 當然還有一些plasma的產生會導致折射率下降 那這些 04/19 00:17
→ Rantemario : 的平衡跟精準計算就是武器化的要點 04/19 00:17
→ Rantemario : birdy590的第二個連結其實關鍵字找一找應該都有大量 04/19 00:18
→ Rantemario : 論文 04/19 00:18
推 Rantemario : 這東西沿著雷射指向沿途產生的plasma以前就有拿來 04/19 00:20
→ Rantemario : 引閃電 04/19 00:20
推 Muscovy : 講影片就更離譜了, 影片中所有的 laser weapon... 04/19 00:22
→ Muscovy : 都不是 pulsed laser, 反而全部都是 CW laser. 04/19 00:22
→ Muscovy : 至於 plasma 跟 Kerr effect 又是不一樣的事. 04/19 00:23
→ Muscovy : 可以在大氣中產生 plasma 的波段, 不會用來做武器 04/19 00:23
→ Muscovy : 光是那些分子級的量子效應就要損失多少能量? 04/19 00:24
推 Rantemario : 不是影片 前面有網友貼的連結 04/19 00:25
→ Rantemario : 影片畫面不值一提 04/19 00:25
→ Muscovy : 我另外開一篇講, 最近雷射武器很熱門, 來湊熱鬧 XD 04/19 00:26
→ Muscovy : 那些只是連結而已, 我天天在摸雷射, 活生生的哦! :D 04/19 00:27
推 Rantemario : 飛秒雷射在介質中反覆因為kerr effect聚焦再因為聚 04/19 00:28
→ Rantemario : 焦過強產生plasma而defocusing 整套過程就是self gu 04/19 00:28
→ Rantemario : ided filament 04/19 00:28
→ Rantemario : 如前面birdy590網友所貼的連結 04/19 00:29
推 Muscovy : 是啊, 但你描述的現象多半是在兩米的光學桌上發生的 04/19 00:31
→ Muscovy : 沒辦法把它隨意放到十公里的大氣中還期待穩定的結果 04/19 00:32
推 linbryan : 像pulse excimer laser ablation.可以把分子原子輕 04/19 00:35
→ linbryan : 易打出來.但只打掉一層.要把target打掉1mm.還是需要 04/19 00:36
→ linbryan : 很長時間 04/19 00:36
推 Rantemario : 你看birdy590的第二個連結裡面有filament劃過夜空 04/19 00:38
→ Rantemario : 的圖用Ti saphire大概是30fs等級 這是辦的到的 04/19 00:38
推 Rantemario : 所以我說武器化的話rep rate要夠 那要多少我當然不 04/19 00:41
→ Rantemario : 知道 按照birdy590連結 說一秒50發 04/19 00:41
推 Muscovy : 其實你要注意一下 birdy590 第二個連結的用途. 04/19 00:41
→ Muscovy : 這種設計是用來調查大氣污染的特種光源. 04/19 00:42
→ Muscovy : 所以它特別加註 This white-light laser covers... 04/19 00:43
→ Muscovy : the absorption band of many atmospheric... 04/19 00:43
→ Muscovy : pollutants. 04/19 00:44
→ Muscovy : 簡單地說, 它那個燈絲是用來激發特定區域的大氣成分 04/19 00:44
→ Muscovy : 它沒有要照準七公里外的一顆小炮彈, 兩邊精度差很多 04/19 00:45
推 Rantemario : 那是拿來做比如空氣污染物測試之類的。我只是說的確 04/19 00:48
→ Rantemario : 這種飛秒雷射是可以挾帶強的能量傳遞數公里遠 04/19 00:48
推 Muscovy : 或者可以想像一下七公里外的炮彈有多少. 04/19 00:48
→ Muscovy : 然後比對一下連結中那個夜空中的燈絲有多大. 04/19 00:48
→ Muscovy : 砲彈有多「小」... 打錯字. 04/19 00:49
→ Muscovy : 那個尺度的差異就是精度上的需求, 我粗估差一萬倍. 04/19 00:49
推 Rantemario : 而第一個連結也有提到他拉出來的電子也可以擾亂飛 04/19 00:51
→ Rantemario : 行器上的電子零件 04/19 00:51
→ Rantemario : 如果是準確度cw雷射應該也有一樣的問題? 04/19 00:52
推 Muscovy : 有... 挺嚴重的問題, scattering & defocusing. XD 04/19 00:54
→ jerrylin : 這麼高能量 一把槍能打幾發? 04/19 01:00
推 Rantemario : 那飛秒雷射因為peak power夠強可以self focusing可 04/19 01:01
→ Rantemario : 以解決一部分de focusing的問題 所以可能會繼cw後下 04/19 01:01
→ Rantemario : 一步的選擇 04/19 01:01
→ jerrylin : 擊中目標產生EMP 不知道有效範圍多大 04/19 01:02
推 Muscovy : 這個嘛... 美軍雷射武器的策略是反過來的. 04/19 01:02
→ Muscovy : 洛克希德馬丁跟雷神都有 pulsed laser 的介紹. 04/19 01:02
→ Muscovy : 但是兩家的見解都是利用 pulse 避過 self-focusing 04/19 01:03
→ Muscovy : 這種討人厭的大氣傳遞現象... 04/19 01:03
→ Muscovy : 所以不是「利用」哦, 而是設法避免, 因為無法控制 04/19 01:04
→ Muscovy : 雷射武器大概都是十公里外聚焦到十公分的等級. 04/19 01:05
→ Muscovy : 所以很多效應是閃過去, 而不是控制它, 因為太難了 04/19 01:06
推 Muscovy : @jerrylin, 這個可以打蠻多發的哦, 想成機槍沒問題 04/19 01:09
→ Muscovy : 至於那個 EMP 也是講得太誇張了... XD 04/19 01:09
→ Muscovy : 它的效應跟紫外光差不多, 都是可以游離電子的等級 04/19 01:10
→ Muscovy : 但是大家不會把「被太陽曬到」想成 EMP 作用嘛. 04/19 01:11
→ Muscovy : 它主要的破壞還是汽化(腐蝕性很強的電漿)跟熱. 04/19 01:12
→ Muscovy : 要打壞電路一定是 OK 的就是了, 但問題還是在照準. 04/19 01:15
推 wahaha99 : 我覺得應該還是得連續照射 而不是1發1千億兆分之1秒 04/19 03:41
→ wahaha99 : 只是這個照射是短脈衝形式 好處是效率高 04/19 03:41
→ wahaha99 : 打錯, 一千兆分之一秒 04/19 03:41
推 hjkkk123 : ,=.=...你要充電多久 04/19 05:32
→ SCLPAL : 太陽系統? 04/19 10:42
→ bilibala : 一整個貨櫃根本不大,原來軍艦的炮塔下方的進退彈跟 04/19 10:52
→ bilibala : 備彈區域就差不多了。如果真能縮到一個貨櫃大小早就 04/19 10:52
→ bilibala : 是可以實裝實用的版本了。 04/19 10:52
推 EvilPrada : 第三行的單位是不是錯了? 1千萬億分之一秒x一萬億 04/19 23:21
→ EvilPrada : 瓦=一千分之一焦耳耶 這樣是要摧毀個毛啊 04/19 23:23