前言   

量子級(jí)聯(lián)激光器正在逐漸替代傳統(tǒng)的光學(xué)參量振蕩器，成為下一代紅外對(duì)抗設(shè)備誘騙熱跟蹤的有力競(jìng)爭(zhēng)者。90年代，紅外激光對(duì)抗設(shè)備，可以將基于中紅外探測(cè)技術(shù)的熱追蹤成功誘騙，已部署在數(shù)百個(gè)大型固定翼和旋轉(zhuǎn)飛機(jī)上。然而這些系統(tǒng)的重量幾百公斤，太重以及昂貴的價(jià)格很難在小型飛機(jī)上使用。   

美國(guó)三軍軍事計(jì)劃是開(kāi)發(fā)一種新的較小、較便宜的紅外對(duì)抗系統(tǒng)這個(gè)缺口。美國(guó)五角大樓已經(jīng)將CIRCM技術(shù)列為重點(diǎn)項(xiàng)目，在2013年投入了1億美元，2014年投入了1億2000萬(wàn)美元；BAE系統(tǒng)公司的電子系統(tǒng)集團(tuán)（和諾斯洛普-格魯曼公司的電子系統(tǒng)集團(tuán)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出競(jìng)爭(zhēng)力的設(shè)計(jì)方案。獲勝者將贏得1000套合同訂單，預(yù)計(jì)將超過(guò)10億美元。

技術(shù)回顧   

上世紀(jì)70年代熱追蹤的出現(xiàn)造就了紅外對(duì)抗技術(shù)。的對(duì)抗技術(shù)是從飛機(jī)發(fā)射明亮熱彈，以誘騙遠(yuǎn)離飛機(jī)的熱引擎。開(kāi)發(fā)商為了回應(yīng)這種對(duì)抗技術(shù)，在上安裝了更加智能的中紅外傳感器。上世紀(jì)90年代，下一代智能中紅外制導(dǎo)系統(tǒng)促使了基于光學(xué)參量振蕩器可調(diào)諧光源DIRCM系統(tǒng)的誕生。在本世紀(jì)初，專門為大型飛機(jī)設(shè)計(jì)的紅外對(duì)抗設(shè)備，LAIRCM系統(tǒng)，次成功部署并已安裝在數(shù)以百計(jì)的飛機(jī)，包括空軍C-5，C-17和C-130運(yùn)輸機(jī)，CH-46和CH-53直升機(jī)。   
  圖1 
圖1是諾斯洛普公司專們?yōu)楝F(xiàn)役飛機(jī)設(shè)計(jì)的重量為550公斤紅外對(duì)抗設(shè)備吊艙。該公司聲稱，自主系統(tǒng)可以在沒(méi)有飛行機(jī)組人員的協(xié)助下，在2-5秒內(nèi)，獨(dú)立檢測(cè)和成功誘騙攻擊。BAE公司開(kāi)發(fā)了基于磷化鍺鋅（ZGP）非線性晶體OPO技術(shù)的AN/ALQ-212紅外對(duì)抗設(shè)備（ATIRCM），他們宣稱該系統(tǒng)可以安裝于輕型光直升機(jī)以及固定翼飛機(jī)上，見(jiàn)圖2所示。由于當(dāng)時(shí)沒(méi)有熱追蹤對(duì)應(yīng)的中紅外激光器，OPO方案是能發(fā)射出瓦量級(jí)激光功率，具有高可靠性的激光技術(shù)。OPO技術(shù)也可以提供非常高的峰值功率來(lái)致盲攻擊。                      
  圖2

應(yīng)用于小型飛機(jī)的激光對(duì)抗系統(tǒng)

CIRCM項(xiàng)目是為了保護(hù)小型飛機(jī)不受肩抗式熱追蹤的威脅，專門在小型飛機(jī)上部署的激光對(duì)抗設(shè)備。這些小型飛機(jī)由于不能搭載笨重的LAIRCM對(duì)抗設(shè)備，很容易會(huì)成為便攜式的目標(biāo)，所以需要研發(fā)一種輕型CIRCM設(shè)備。基于量子級(jí)聯(lián)激光器的紅外對(duì)抗設(shè)備可以在體積、重量、功耗方面有很大的優(yōu)勢(shì)，QCL在3-5um波段發(fā)光功率高，波長(zhǎng)可調(diào)諧同時(shí)可以工作在脈沖模式。諾斯洛普的新一代CIRCM上就成功使用了多功率的QCL激光器，見(jiàn)圖3所示。由于小型飛機(jī)上電力資源有限，高效率又是QCL的一個(gè)吸引力。   

除了美國(guó)以外，至少三家公司提供激光對(duì)抗系統(tǒng)。其中有以色列的埃爾比特系統(tǒng)公司；蘇格蘭Silex ES公司的對(duì)抗系統(tǒng)，體重在50公斤，功耗只有500W，但拒絕提供詳細(xì)的技術(shù)細(xì)節(jié)。 西班牙的 Indra 公司聲稱他們的設(shè)備可以承受超過(guò)30個(gè)紅外線多枚同時(shí)攻擊。               
圖3 諾斯洛普公司基于QCL激光器的CIRCM

民用飛機(jī)防御系統(tǒng)   

在本世紀(jì)初，美國(guó)國(guó)土安全部（DHS）針對(duì)大型客機(jī)遭受分子威脅這一難題，開(kāi)始投入資金研究對(duì)付便攜式防空的激光對(duì)抗設(shè)備。2004年，DHS授予與BAE系統(tǒng)公司和諾斯洛普公司簽訂了兩份18個(gè)月周期，價(jià)值4500萬(wàn)美元的合同，為大型客機(jī)安裝紅外對(duì)抗設(shè)備。

新一代激光對(duì)抗趨勢(shì)

同時(shí)研究人員正在研究新一代激光對(duì)抗技術(shù)。隨著人們對(duì)激光對(duì)抗技術(shù)興趣日益增強(qiáng)，低功耗、耐用性高、高效率的中紅外發(fā)射器很快就會(huì)投入市場(chǎng)。利用2.09um的鈥-YAG激光泵浦OPO，法國(guó)和德國(guó)的研究所在100 kHz重頻下獲得了平均功率7.7 W、波長(zhǎng)在3–5μm的測(cè)試結(jié)果。因此發(fā)展波長(zhǎng)為2.9um的AlGaIn/AsSb大功率量子阱激光器也是未來(lái)新一代激光對(duì)抗的研究方向。