聖劍雷射武器 7公里打擊目標

高能雷射可執行多種軍事任務，特別是作為武器或用於高速通信。然而，雷射系統的尺寸、重量和電力需求(SWaP)限制了其在軍事平臺上的應用。即使雷射系統的(SWaP)問題得以解決，大氣的擾動也將使雷射光束在目標上的光斑變大，影響其功率密度，進一步限制了遠距離上雷射對目標的效率。

近期，DARPA的「聖劍」（Excalibur）專案成功開發了一型21單元的光陣列（OPA），陣列中每個單元驅動一束光纖雷射放大器。該低功率陣列可在7公里的距離上打擊目標，比現有雷射武器提高了4公里多。

DARPA項目經理曼加諾表示，本次成功的試驗提供了大量OPA雷射器的資料，證明其性能可超過採用傳統光學方法的雷射器；同時，該試驗也證明該技術可放大至更大的功率，且性能穩定。DARPA計畫在未來3年內測試更高功率的樣本機，最終輸出功率將達100千瓦級水準。

除了可以放大，「聖劍」樣本機同樣驗證了其近乎完美的大氣湍流修正能力，其性能遠高於傳統光學雷射器。雖然短距離內大氣擾動不會產生較大影響，但大氣密度的變化將使光束發散，並影響其均勻性、產生彌散、導致光斑跳動，進而降低光束作用在目標上的能量。近期「聖劍」樣本機的驗證採用了超快速優化演算法，有效「凍結」了大氣擾動，之後在亞毫秒時間量級上對靜態光學大氣相差進行修正，將雷射傳輸效率最大化。

這些實驗驗證了OPA可主動修正嚴重的大氣失真。本次試驗距離地面數十米高，此處的大氣效應將對未來海軍、海軍陸戰隊和陸軍應用產生重大影響。此外，這些實驗證明OPA可能對機載雷射器的邊界層擾動修正產生重大影響。

實驗的成功有助於「聖劍」雷射系統提高至100千瓦功率水準，並採用超低SWaP配置與現有平臺相容。對「聖劍」光纖光學鐳射陣列的繼續研發和測試，有望於出現比現有鐳射武器輕10倍且更為緊湊的雷射武器系統。未來的測試將集中在更嚴酷的環境和更高的功率下進行。這些技術有望改進雷射武器的可靠性和作戰性能，可用於諸如飛機防禦系統和彈道飛彈防禦。

曼加諾稱，光纖雷射器陣列功率效率超過35%，並且擁有近乎完美的光束品質，這些系統可達到超低的SWaP需求，擴大了搭載平台的範圍，除了雷射武器，該技術也可用於低功率雷射器，如雷射通信和目標搜索、識別。