半导体泵浦YAG和盘形激光器,则约为40%左右;二氧化碳气体激光器的光电转换效率也仅为10%左右。
目前的激光武器,在远距离激光武器上,大多数以二氧化碳激光器为主,那10%左右的光电转换效率,就知道这种激光器的缺点了。
发射出去1千瓦的激光,就有9千瓦电能变成废热和线路损耗,而被浪费掉。
这不仅仅浪费了电能,也加大了供电难度,同时导致激光器功率难以提升。
CSi纳米晶体,其实就是固体激光器中的光纤激光器。
光纤激光器之所以有如此高的电光转换效率,那是由于激光始终被包含在光纤晶体内,因而激光腔内,不会存在其它导致激光损失的因素。
以前光纤激光器很难做成大型的,最多就是激光笔大小。
而CSi纳米晶体改变了这一个缺陷,可以制造得非常巨大,而且可以通过扩大面积,和加大CSi纳米晶体的厚度,实现输出功率的提升,提高激光的凝聚度。
黄修远眼前的实验台上,就陈列着一块圆柱体的CSi纳米晶体,半径为5厘米,长度则为10分米。
几个实验助手小心翼翼的拿着晶体,将这块晶体安装在提前准备好的激光器中。
激光器的其他供电线路,则采用了最近研发出来的零点超导体,在冷却系统将温度冷却到负五摄氏度后。
黄修远吩咐道:“准备启动激光器测试。”
“明白。”
实验室一侧的墙壁缓缓打开,露出一个测试场。
在研究员的操作下,测试场中升起一块靶子,上面标注:100m。
当研究员按下激光器的发射按钮时,三米多长的激光器中,一道无形无色的远红外光,直接命中靶子中心位置。
不到秒,厚度厘米的铁板靶子上,就出现一个拳头大小的烧熔洞口。
黄修远冷静的吩咐道:“更换靶材。”
“是。”
研究员也更换了一块木板靶子,又瞬间被激光穿透。
接下来他们尝试了玻璃、塑料、陶瓷、反光材料、复合材料之类,激光器通过调频,还是一一穿透了这些靶子。
然后是距离测试,测试出最远可以测试350米,这个距离对于远红外光激光器而言,简直是手到擒来。
黄修远估算了一下,按照目前的测试数据,这一款激光器在大气层内,应该可以实现500公里左右的快速击毁,至于具体射击距离,还需要进一步测试。
距离太远会出现散射,威力会逐渐下降。
当黄修远看中CSi纳米晶体的高转换效率,配合零点超导体后,整体能量利用率会非常高。
如果用二氧化碳激光器的电能,给CSi纳米晶体激光器供能,可以产生10倍左右的激光输出。
这种CSi纳米晶体的出现,在某种程度上,让激光器从科幻走进现实。
在大气层内部,还有体现不出全部优势,但是进入外太空,CSi纳米晶体激光器的高转换效率,就会发挥出最大的效果。
不仅仅可以应用在激光武器上,也可以用在航天器散热、离子发动机上。
超高的电光转换效率,可以将一部分废热转变成电能,然后再通过激光器发射出去,解决航天器低效的辐射散热问题。
航天器散热问题,也是激光器应用在外太空的难题。
如果用老式的二氧化碳激光器,90%的电能最后变成了废热,然后不断积累在航天器内部,导致航天器热过载,而出现严重问题,甚至可能直接导致航天器报废。
而高效的CSi纳米晶体,如果再加上温差发电系统,基本可以减少98%的激光废热,让激光器装备上外太空,成为可能。
同样,在离子发动机上,这种激光器中的相关技术,其实也是可以应用。
或者直接采用激光光帆推进器,也可以实现高比冲,让航天器在天空中不断加速。
CSi纳米晶体,就是这样一种多面手材料。
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