深圳市富泰克光电有限公司

前言   

量子级联激光器正在逐渐替代传统的光学参量振荡器，成为下一代红外对抗设备诱骗热跟踪导弹的有力竞争者。90年代，红外激光对抗设备，可以将基于中红外探测技术的热追踪导弹成功诱骗，已部署在数百个大型固定翼和旋转军用飞机上。然而这些系统的重量几百公斤，太重以及昂贵的价格很难在小型飞机上使用。   

美国三军军事计划是开发一种新的较小、较便宜的红外对抗系统填补这个缺口。美国五角大楼已经将CIRCM技术列为重点项目，在2013年投入了1亿美元，2014年投入了1亿2000万美元；BAE系统公司的电子系统集团（和诺斯洛普-格鲁曼公司的电子系统集团已经开发出竞争力的设计方案。获胜者将赢得1000套合同订单，预计将超过10亿美元。

技术回顾   

上世纪70年代热追踪导弹的出现造就了红外对抗技术。最早的对抗技术是从飞机发射明亮热弹，以诱骗导弹远离飞机的热引擎。导弹开发商为了回应这种对抗技术，在导弹上安装了更加智能的中红外传感器。上世纪90年代，下一代智能中红外制导系统促使了基于光学参量振荡器可调谐光源DIRCM系统的诞生。在本世纪初，专门为大型飞机设计的红外对抗设备，LAIRCM系统，第一次成功部署并已安装在数以百计的飞机，包括空军C-5，C-17和C-130运输机，海军CH-46和CH-53直升机。   
  图1 
图1是诺斯洛普公司专们为现役飞机设计的重量为550公斤红外对抗设备吊舱。该公司声称，自主系统可以在没有飞行机组人员的协助下，在2-5秒内，独立检测和成功诱骗攻击导弹。BAE公司开发了基于磷化锗锌（ZGP）非线性晶体OPO技术的AN/ALQ-212红外对抗设备（ATIRCM），他们宣称该系统可以安装于轻型光直升机以及固定翼飞机上，见图2所示。由于当时没有热追踪导弹对应的中红外激光器，OPO方案是唯一能发射出瓦量级激光功率，具有高可靠性的激光技术。OPO技术也可以提供非常高的峰值功率来致盲攻击导弹。                      
  图2

应用于小型飞机的激光对抗系统

CIRCM项目是为了保护小型飞机不受肩抗式热追踪导弹的威胁，专门在小型飞机上部署的激光对抗设备。这些小型飞机由于不能搭载笨重的LAIRCM对抗设备，很容易会成为便携式导弹的目标，所以需要研发一种轻型CIRCM设备。基于量子级联激光器的红外对抗设备可以在体积、重量、功耗方面有很大的优势，QCL在3-5um波段发光功率高，波长可调谐同时可以工作在脉冲模式。诺斯洛普的新一代CIRCM上就成功使用了多功率的QCL激光器，见图3所示。由于小型飞机上电力资源有限，高效率又是QCL的一个吸引力。   

除了美国以外，至少三家公司提供激光对抗系统。其中有以色列的埃尔比特系统公司；苏格兰Silex ES公司的对抗系统，体重在50公斤，功耗只有500W，但拒绝提供详细的技术细节。 西班牙的 Indra 公司声称他们的设备可以承受超过30个红外线多枚导弹同时攻击。               
图3 诺斯洛普公司基于QCL激光器的CIRCM

民用飞机防御系统   

在本世纪初，美国国土安全部（DHS）针对大型民航客机遭受恐怖分子威胁这一难题，开始投入资金研究对付便携式防空导弹的激光对抗设备。2004年，DHS授予与BAE系统公司和诺斯洛普公司签订了两份18个月周期，价值4500万美元的合同，为大型民航客机安装军用红外对抗设备。

新一代激光对抗趋势

同时研究人员正在研究新一代激光对抗技术。随着人们对激光对抗技术兴趣日益增强，低功耗、耐用性高、高效率的中红外发射器很快就会投入市场。利用2.09um的钬-YAG激光泵浦OPO，法国和德国的研究所在100 kHz重频下获得了平均功率7.7 W、波长在3–5μm的测试结果。因此发展波长为2.9um的AlGaIn/AsSb大功率量子阱激光器也是未来新一代激光对抗的研究方向。