摘要。检测高能激光罢工是军事资产在未来战争中生存的关键。引入激光武器系统要求能够快速检测到这些罢工,而不会通过主动传感技术破坏军装的隐身能力。我们探索了热电发生器(TEG)用作自动的被动传感器来检测此类罢工的使用。使用各种功率等级,波长和光束尺寸的激光器进行实验,以击中2×2 cm 2以不同构型排列的市售TEG。在8.5至509.3 w∕cm 2之间,用808-,1070-和1980 nm激光击中TEG的开路电压和短路电流反应,比较了2至8 mm之间的斑点。teg表面温度表明传感器可以在接近400°C的温度下存活。teg开路电压幅度与净入射激光功率相比,与特定的辐照度水平更加密切,并且线性受到温度变化的限制。开路电压响应以10%至90%的升高时间为〜2至10 s,尽管表面温度未达到等级。以开路电压为传感参数,检测阈值高于标准偏差噪声水平,可以在激光罢工开始后的300毫秒内超过辐照度的辐射水平约为200 w∕cm 2。根据测得的电响应估算了估计高达16 MW的潜在收获功率水平。开发了与实验相对应的多物理有限元模型,以进一步优化轻质,低剖面TEG传感器,以检测高能激光罢工。©2020光学仪器工程师协会(SPIE)[doi:10.1117/1.oe.59.11.117105]
国家光子学计划的建议 高功率激光器对美国国防至关重要。使用高功率固态激光器的定向能武器具有超精确瞄准、低单次使用成本和几乎无限的弹匣容量。在某些情况下,激光武器是应对新威胁的唯一实用方法。与以前需要在基础科学和技术方面取得重大进步的激光应用不同,许多定向能应用所需的高功率激光技术现已准备就绪,这在很大程度上要归功于国防部 (DoD) 为研发 (R&D) 和商业进步提供的资金。高功率激光器的商业应用(包括切割、焊接和增材制造)正在迅速扩展,并将在美国制造业中发挥越来越重要的作用。此外,随着这些市场推动产量增长,这一制造基础对定向能应用也将至关重要。然而,外国竞争正在加剧——美国制造业正处于关键时刻。美国是制造高功率激光器的全球领导者,但美国工业基础正在失去其对发达国家和新兴国家的竞争优势。过去十年,美国对高功率激光项目的资助有所减少,而此时该技术正处于实际应用于作战的边缘。与此同时,国外竞争迅速扩大——尤其是中国和俄罗斯。大批量生产高功率激光器是推动技术改进和进一步降低工业应用成本的关键。这一产量为国防部的应用提供了可持续的基础。目前,产量正在转移到海外,技术转让助长了外国国防威胁并侵蚀了美国的工业基础。建议:部署协调战略,确保高功率激光器的强大工业基础。与其他国家不同,美国没有协调战略来确保高功率激光器的强大制造基础。国家光子学计划 (NPI) 高功率激光器 (HPL) 工作组与定向能专业协会 (DEPS) 合作,召集了领先的国防承包商、商业激光公司和学术界,以确定改善美国国防行动和重新夺回我国制造业优势的建议。 HPL 工作组成员建议成立定向能计划办公室,制定和实施一项至少包含两个基本要素的国家战略:
布伦特·R·莱西少校是新墨西哥大学航空航天研究副教授,也是 AFROTC 支队 510 的作战官。他负责西南地区顶级西班牙裔服务机构的培训和发展,以及高级课程,内容包括国家安全、领导职责和委任准备。莱西少校在德克萨斯州奥斯汀的德克萨斯大学获得了 AFROTC 的委任。他的第一份工作是在国家安全局空军密码办公室工作。在那里,他开发并转化了新的信号情报技术以协助美军开展 OEF/OIF 行动,并担任执行官。他被选中进入空军理工学院学习,获得激光光学物理学位。随后,他被分配到新墨西哥州柯特兰空军基地的星火光学靶场,在那里,作为战术光束控制项目经理,他帮助完善了几种进攻性激光武器技术。随后,他被选为菲利普斯研究站的部门指挥官,为 AFRL 的定向能理事会和太空飞行器理事会提供支持。他在柯特兰之旅的最后阶段,以研发网络运营主管的身份领导了国防范围的研发网络的安装。在五角大楼,他担任弹道导弹技术收集和美国空军 HAF/A2 的 CONSTANT STARE 的 PEM 以及 ISR 资源执行官。直到最近,他还担任美国驻荷兰代表团的随员,担任空军项目负责人,然后担任海牙国防合作办公室参谋长。教育经历 2003 年获得德克萨斯大学物理学学士学位,德克萨斯州奥斯汀 2003 年获得航空航天基础课程(ASBC),阿拉巴马州麦克斯韦空军基地 2004 年获得采购管理基础,俄亥俄州赖特-帕特森空军基地 2009 年获得激光光学物理学硕士学位,俄亥俄州柯特兰空军基地空军理工学院 2009 年获得中队军官学校(SOS),通过函授 2014 年获得空军指挥参谋学院(ACSC),通过函授 2016 年获得安全合作管理海外课程,俄亥俄州赖特-帕特森空军基地 2021 年获得空军后备军官训练团学术讲师课程(AIC),通过函授 任务 1. 2003 年 6 月 - 2006 年 8 月,SIGINT 研发项目官员,马里兰州乔治米德堡空军密码办公室 2. 2006 年 8 月 - 2007 年 8 月执行官,空军密码办公室,马里兰州乔治米德堡 3. 2007 年 8 月 - 2009 年 4 月,学生,空军技术学院,赖特帕特森空军基地,俄亥俄州