Көпчүлүк окурмандар англисче "лазерден" пайда болгон "лазер" түшүнүгүн жакшы билишет (радиациянын стимулдуу чыгарылышы менен жарыктын күчөтүлүшү). 20 -кылымдын орто ченинде ойлоп табылган лазерлер биздин жашообузга кылдат кирди, бирок алардын заманбап технологиядагы иштери көбүнчө карапайым адамдарга көрүнбөйт. Технологиянын негизги популяризатору илимий фантастикалык китептер жана фильмдер болуп калды, анда лазерлер келечектин согушкерлеринин жабдууларынын ажырагыс бөлүгү болуп калды.
Чындыгында, лазерлер негизинен чалгындоо жана бутага алуу каражаттары катары колдонулуп, чоң жолду басып өтүштү, эми гана алар согуш талаасынын куралы катары өз ордун ээлеши керек, балким, анын сырткы көрүнүшүн жана согуштук техниканын көрүнүшүн түп тамырынан бери өзгөртүшү керек.
"Масер" түшүнүгү азыраак белгилүү, сантиметр диапазонунда когеренттүү электромагниттик толкундардын эмитенти (микротолкундар), анын көрүнүшү лазерлерди түзүүдөн мурун болгон. Ал эми когеренттүү нурлануунун булактарынын дагы бир түрү бар экенин "азер" билет.
Үн "нур"
"Сасер" сөзү "лазер" деген сөзгө окшош түзүлгөн - стимулдаштырылган нурлануунун үн күчөтүүсү жана белгилүү бир жыштыктагы когеренттүү үн толкундарынын генераторун - акустикалык лазерди билдирет.
Сасерди "аудио прожектору" менен чаташтырбаңыз - багыттуу үн агымдарын түзүү технологиясы, мисал катары Массачусетс технологиялык институтунун "Аудио прожектору" Жозеф Помпейдин өнүгүүсүн эстесек болот. "Аудио прожектору" аудио прожектору УЗИ диапазонунда толкун нурун чыгарат, алар аба менен сызыктуу эмес өз ара аракеттенишип, үндүн узундугун жогорулатат. Аудиопроектордун нурунун узундугу 100 метрге чейин жетиши мүмкүн, бирок андагы үндүн интенсивдүүлүгү тез азаят.
Эгерде лазерлерде жарык кванттары - фотондордун мууну болсо, анда сасерлерде алардын ролун фонондор ойнойт. Фотондон айырмаланып, фонон - бул советтик окумуштуу Игорь Тамм тарабынан киргизилген квазипартикула. Техникалык жактан, фонон - бул кристалл атомдорунун термелүү кыймылынын кванты же үн толкуну менен байланышкан энергия кванты.
«Кристаллдык материалдарда атомдор бири -бири менен активдүү өз ара аракеттенет жана андагы айрым атомдордун термелүүсү сыяктуу термодинамикалык кубулуштарды кароо кыйын - триллиондогон бири -бири менен байланышкан сызыктуу дифференциалдык теңдемелер системалары алынган, алардын аналитикалык чечими мүмкүн эмес. Кристаллдын атомдорунун термелүүсү заттагы кванттары фонондор болгон үн толкундарынын системасынын таралышы менен алмаштырылат. Фонон бозондордун санына кирет жана Бозе - Эйнштейн статистикасы менен сүрөттөлөт. Фонондор жана алардын электрондор менен болгон өз ара аракети суперөткөргүчтөрдүн физикасынын, жылуулук өткөрүүчү процесстердин жана катуу заттардагы чачыроо процесстеринин заманбап түшүнүктөрүндө негизги ролду ойнойт."
Биринчи sasers 2009-2010-жылдары иштелип чыккан. Окумуштуулардын эки тобу лазердик нурланууну алуунун ыкмаларын - оптикалык көңдөйдөгү фонон лазерди жана электрондук каскаддарда фонон лазерин колдонуу менен тааныштырышты.
Калифорния Технология Институтунун (АКШ) физиктери тарабынан иштелип чыккан оптикалык резонатордун прототипи тышкы диаметри болжол менен 63 микрометр жана ички диаметри 12, 5 жана 8, 7 микрометр болгон торий түрүндөгү кремний оптикалык резонаторлорду колдонот., ага лазер нуру түшөт. Резонаторлордун ортосундагы аралыкты өзгөртүү менен бул деңгээлдердин жыштык айырмачылыгын системанын акустикалык резонансына туура келгендей тууралоого болот, анын натыйжасында 21 мегагерц жыштыгы бар лазердик нурлануу пайда болот. Резонаторлордун ортосундагы аралыкты өзгөртүү менен үн нурунун жыштыгын өзгөртө аласыз.
Ноттингем университетинин (Улуу Британия) окумуштуулары электрондук каскаддардагы сасердин прототипин түзүштү, анда үн галлий арсенидинин жана алюминий жарым өткөргүчтөрдүн калыңдыгы бир нече атомдордун катмарларын камтыган чырактан өтөт. Фонондор кошумча энергиянын таасири астында кар көчкүдөй топтолушат жана 440 гигагерц жыштыгында сасердик нурлануу түрүндө структурадан чыкмайынча, суператтик катмарларынын ичинде көп жолу чагылдырылат.
Sasers лазердикине окшош микроэлектроникада жана нанотехнологияда революция жасайт деп күтүлүүдө. Терахерц диапазонунун жыштыгында радиацияны алуу мүмкүнчүлүгү максималдуу, микро жана наноструктуралардын үч өлчөмдүү сүрөттөрүн алуу, жогорку өткөргүчтөрдүн оптикалык жана электрдик касиеттерин өзгөртүү үчүн жогорку тактыкта өлчөө үчүн сасерлерди колдонууга мүмкүндүк берет. ылдамдык.
Сасерлердин аскердик тармакта колдонулушу. Сенсорлор
Согуш чөйрөсүнүн форматы ар бир учурда эң эффективдүү болгон сенсорлордун түрүн тандоону аныктайт. Авиацияда чалгындоо жабдууларынын негизги түрү-бул миллиметр, сантиметр, дециметр жана ал тургай метр (жерге негизделген радар үчүн) толкун узундугун колдонгон радардык станциялар (радарлар). Жердеги согуш талаасы так бута аныктоо үчүн жогорулатылган чечимди талап кылат, ага оптикалык диапазондо чалгындоо аркылуу гана жетишүүгө болот. Албетте, радарлар жер технологиясында да колдонулат, ошондой эле оптикалык чалгындоо каражаттары авиацияда колдонулат, бирок ошентсе да, согуш чөйрөсүнүн форматынын түрүнө жараша, белгилүү бир толкун узундук диапазонун артыкчылыктуу пайдалануунун пайдасы бир топ. ачык
Суунун физикалык касиеттери оптикалык жана радардык диапазондордо көпчүлүк электромагниттик толкундардын таралыш диапазонун бир кыйла чектейт, ал эми суу үн толкундарынын өтүүсү үчүн кыйла жакшы шарттарды камсыз кылат, бул аларды суу асты кайыктарынын куралдарын (PL) чалгындоо жана жетектөө үчүн колдонууга алып келген. жана жер үстүндөгү кемелер (NK), эгерде алар суу астындагы душман менен согушуп жаткан учурда. Ушуга ылайык, гидроакустикалык комплекстер (САК) суу астындагы кемелерди чалгындоонун негизги каражаты болуп калды.
SACs активдүү жана пассивдүү режимде колдонулушу мүмкүн. Активдүү режимде SAC модуляцияланган үн сигналын чыгарат жана душмандын суу алдындагы кемесинен чагылдырылган сигналды алат. Көйгөй, душман SACтен келген сигналды SACтин өзү чагылдырылган сигналга караганда алда канча алысыраак аныктай алат.
Пассивдүү режимде МАК суу астында сүзүүчү кайыктын же душмандын кемесинин механизмдеринен чыккан үндөрдү "угат" жана алардын анализинин негизинде буталарды аныктайт жана классификациялайт. Пассивдүү режимдин кемчилиги - акыркы суу алдындагы кемелердин ызы -чуусу дайыма азайып баратат жана деңиздин фон үндөрү менен салыштырылат. Натыйжада душмандын суу алдында жүрүүчү кемелерин табуу диапазону кыйла кыскарган.
SAC антенналары акустикалык сигналдарды камсыз кылган бир нече миң пьезокерамикалык же була-оптикалык өткөргүчтөрдөн турган татаал формадагы дискреттик массивдер.
Образдуу айтканда, заманбап САКтарды аскердик авиацияда колдонулган пассивдүү фазалуу антенна массивдери (PFAR) бар радарлар менен салыштырууга болот.
Сасерлердин пайда болушу перспективдүү САКтарды түзүүгө мүмкүндүк берет деп божомолдоого болот, аларды шарттуу түрдө активдүү баскычтуу антенна массивдери бар радарлар менен салыштырууга болот (AFAR), алар акыркы согуштук учактын айырмалоочу белгиси болуп калды
Бул учурда, активдүү режимде Saser эмитенттерине негизделген келечектүү МАКтын иштөө алгоритмин AFAR менен авиациялык радарлардын иштеши менен салыштырса болот: тар багыттуулуктун тар үлгүсү бар сигналды жаратууга болот. тыгыздыкка жана өз алдынча тыгылышка карата директивдүүлүк үлгүсү.
Балким, объектилердин үч өлчөмдүү акустикалык голограммаларынын конструкциясы ишке ашат, алар сүрөттү жана ал тургай изилденип жаткан объектинин ички түзүлүшүн алуу үчүн өзгөртүлүшү мүмкүн, бул аны идентификациялоо үчүн өтө маанилүү. Багыттык нурлануунун пайда болуу мүмкүнчүлүгү, SAC активдүү режимде турганда, суу астындагы кеме тайыз сууда жылганда, деңиз миналарын аныктоодо, табигый жана жасалма тоскоолдуктарды аныктоодо душманга үн булагын табууну кыйындатат.
Атмосферанын лазердик нурланууга тийгизген таасирине салыштырмалуу суу чөйрөсү "үн нуруна" кыйла көбүрөөк таасир этерин түшүнүү керек, бул жогорку өндүрүмдүү лазердик жетекчилик жана коррекциялоо системаларын иштеп чыгууну талап кылат жана эч кандай учурда болбойт. "лазер нуру" сыяктуу - лазердик нурлануунун дивергенциясы алда канча чоң болот.
Сасерлердин аскердик тармакта колдонулушу. Курал
Лазерлер өткөн кылымдын ортосунда пайда болгонуна карабастан, аларды бутага физикалык түрдө жок кылууну камсыз кылуучу курал катары колдонуу азыр гана чындыкка айланып баратат. Сасерлерди дагы ушундай тагдыр күтүп турат деп божомолдоого болот. Жок дегенде, "Command & Conquer" компьютердик оюнунда сүрөттөлгөндөргө окшош "үн замбиректери" абдан, абдан көп убакыт күтүүгө туура келет (эгер мындай түзүлүш мүмкүн болсо).
Лазерлерге окшоштуруп, келечекте сасерлердин негизинде Л-370 "Витебск" ("Президент-С") абадан коргонуу системасына окшош, өзүн-өзү коргоо комплекстерин түзүүгө болот деп божомолдоого болот.), ракетанын учуучу башын сокур кылуучу лазердик эмитенттерди камтыган оптикалык-электрондук басуу станциясынын (OECS) жардамы менен инфракызыл баштары бар учакка багытталган ракеталарга каршы багытталган.
Өз кезегинде, Saser эмитенттерине негизделген суу алдындагы кемелердин өздүк коргонуу системасы акустикалык жетектөө менен душмандын торпедасына жана минага каршы курал колдонууга болот.
тыянактар
Келечектүү суу астында сүзүүчү кемелерди чалгындоо жана куралдандыруу каражаты катары сасерлерди колдонуу, жок дегенде, орто мөөнөттүү, ал тургай алыскы келечек. Ошого карабастан, келечектин аскердик техникасын келечекте иштеп чыгуучулар үчүн негиз түзүп, бул перспективанын пайдубалын азыртадан калыптандыруу керек.
20 -кылымда лазерлер заманбап чалгындоо жана бута белгилөө системаларынын ажырагыс бөлүгү болуп калды. 20 жана 21 -кылымдын аягында, AFAR радарысыз болгон согушкерди мындан ары технологиялык прогресстин туу чокусу деп эсептөөгө болбойт жана AFAR радары менен атаандаштарынан төмөн болот.
Кийинки он жылдыкта согуштук лазерлер кургактыкта, сууда жана абада согуш талаасын түп тамырынан бери өзгөртөт. Балким, сасерлер 21 -кылымдын ортосунда жана аягында суу алдындагы согуш талаасынын пайда болушуна азыраак таасирин тийгизет.
