Nachrichten – Die strategische Bedeutung von Lasern in Verteidigungsanwendungen

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Laser sind aus Verteidigungsanwendungen nicht mehr wegzudenken und bieten Fähigkeiten, mit denen herkömmliche Waffen nicht mithalten können. Dieser Blog befasst sich mit der Bedeutung von Lasern in der Verteidigung und unterstreicht ihre Vielseitigkeit, Präzision und die technologischen Fortschritte, die sie zu einem Eckpfeiler moderner Militärstrategie gemacht haben.

Einführung

Die Einführung der Lasertechnologie hat zahlreiche Branchen revolutioniert, darunter die Telekommunikation, die Medizin und insbesondere die Verteidigung. Laser mit ihren einzigartigen Eigenschaften der Kohärenz, Monochromatizität und hohen Intensität haben neue Dimensionen militärischer Fähigkeiten eröffnet und bieten Präzision, Tarnung und Vielseitigkeit, die für moderne Kriegs- und Verteidigungsstrategien von unschätzbarem Wert sind.

Präzision und Genauigkeit

Laser sind für ihre Präzision und Genauigkeit bekannt. Ihre Fähigkeit, auf große Entfernungen auf kleine Ziele zu fokussieren, macht sie für Anwendungen wie Zielbestimmung und Raketenlenkung unverzichtbar. Hochauflösende Laserzielsysteme gewährleisten die präzise Lieferung von Munition, reduzieren Kollateralschäden erheblich und erhöhen die Erfolgsquoten von Missionen (Ahmed, Mohsin & Ali, 2020).

Vielseitigkeit auf allen Plattformen

Die Anpassungsfähigkeit von Lasern an verschiedene Plattformen – von Handgeräten bis hin zu großen fahrzeugmontierten Systemen – unterstreicht ihre Vielseitigkeit. Laser wurden erfolgreich in Boden-, Marine- und Luftplattformen integriert und erfüllen vielfältige Aufgaben, darunter Aufklärung, Zielerfassung und direkte Energiewaffen für Angriffs- und Verteidigungszwecke. Ihre kompakte Größe und die Möglichkeit, sie an spezifische Anwendungen anzupassen, machen Laser zu einer flexiblen Option für Verteidigungseinsätze (Bernatskyi & Sokolovskyi, 2022).

Verbesserte Kommunikation und Überwachung

Laserbasierte Kommunikationssysteme bieten eine sichere und effiziente Möglichkeit zur Übermittlung von Informationen, die für militärische Operationen von entscheidender Bedeutung sind. Die geringe Wahrscheinlichkeit des Abfangens und Erkennens von Laserkommunikation gewährleistet einen sicheren Datenaustausch in Echtzeit zwischen Einheiten und verbessert so das Situationsbewusstsein und die Koordination. Darüber hinaus spielen Laser eine entscheidende Rolle bei der Überwachung und Aufklärung, da sie hochauflösende Bilder für die Informationsbeschaffung ohne Entdeckung liefern (Liu et al., 2020).

Gezielte Energiewaffen

Die vielleicht bedeutendste Anwendung von Lasern in der Verteidigung sind gerichtete Energiewaffen (DEWs). Laser können konzentrierte Energie auf ein Ziel abgeben, um es zu beschädigen oder zu zerstören, und bieten so eine Präzisionsschlagfähigkeit mit minimalem Kollateralschaden. Die Entwicklung hochenergetischer Lasersysteme zur Raketenabwehr, Drohnenzerstörung und Fahrzeugunfähigkeit zeigt das Potenzial von Lasern, die Landschaft militärischer Einsätze zu verändern. Diese Systeme bieten erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Waffen, darunter die Geschwindigkeit der Lichtabgabe, niedrige Kosten pro Schuss und die Fähigkeit, mehrere Ziele mit hoher Genauigkeit anzugreifen (Zediker, 2022).

In Verteidigungsanwendungen werden verschiedene Lasertypen eingesetzt, die aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften und Fähigkeiten jeweils unterschiedliche Einsatzzwecke erfüllen. Hier sind einige der am häufigsten verwendeten Lasertypen in Verteidigungsanwendungen:

Arten von Lasern, die im Verteidigungsbereich verwendet werden

Festkörperlaser (SSLs): Diese Laser verwenden ein festes Verstärkungsmedium wie Glas oder kristalline Materialien, die mit Seltenerdelementen dotiert sind. SSLs werden aufgrund ihrer hohen Ausgangsleistung, Effizienz und Strahlqualität häufig für Hochenergie-Laserwaffen eingesetzt. Sie werden für die Raketenabwehr, die Zerstörung von Drohnen und andere Anwendungen mit direkten Energiewaffen getestet und eingesetzt (Hecht, 2019).

Faserlaser: Faserlaser verwenden eine dotierte optische Faser als Verstärkungsmedium und bieten Vorteile hinsichtlich Flexibilität, Strahlqualität und Effizienz. Aufgrund ihrer Kompaktheit, Zuverlässigkeit und einfachen Wärmeverwaltung sind sie besonders für die Verteidigung attraktiv. Faserlaser werden in verschiedenen militärischen Anwendungen eingesetzt, darunter leistungsstarke gerichtete Energiewaffen, Zielbestimmungs- und Gegenmaßnahmensysteme (Lazov, Teirumnieks & Ghalot, 2021).

Chemische Laser: Chemische Laser erzeugen Laserlicht durch chemische Reaktionen. Einer der bekanntesten chemischen Laser in der Verteidigung ist der Chemische Sauerstoff-Jod-Laser (COIL), der in luftgestützten Lasersystemen zur Raketenabwehr eingesetzt wird. Diese Laser können sehr hohe Leistungen erzielen und sind über große Entfernungen wirksam (Ahmed, Mohsin & Ali, 2020).

Halbleiterlaser:Auch als Laserdioden bekannt, handelt es sich um kompakte und effiziente Laser, die in einer Reihe von Anwendungen eingesetzt werden, von Entfernungsmessern und Zielmarkierungen bis hin zu Infrarot-Gegenmaßnahmen und Pumpquellen für andere Lasersysteme. Aufgrund ihrer geringen Größe und Effizienz eignen sie sich für tragbare und fahrzeugmontierte Verteidigungssysteme (Neukum et al., 2022).

Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers (VCSELs): VCSELs emittieren Laserlicht senkrecht zur Oberfläche eines hergestellten Wafers und werden in Anwendungen eingesetzt, die einen geringen Stromverbrauch und kompakte Formfaktoren erfordern, wie z. B. Kommunikationssysteme und Sensoren für Verteidigungsanwendungen (Arafin & Jung, 2019).

Blaue Laser:Die blaue Lasertechnologie wird aufgrund ihrer verbesserten Absorptionseigenschaften für Verteidigungsanwendungen erforscht, wodurch die am Ziel erforderliche Laserenergie reduziert werden kann. Dies macht blaue Laser zu potenziellen Kandidaten für die Drohnenabwehr und Hyperschallraketenabwehr und bietet die Möglichkeit kleinerer und leichterer Systeme mit effektiven Ergebnissen (Zediker, 2022).

Referenz

Ahmed, SM, Mohsin, M. & Ali, SMZ (2020). Übersicht und technologische Analyse von Lasern und ihren Verteidigungsanwendungen. Verteidigungstechnologie.
Bernatskyi, A. & Sokolovskyi, M. (2022). Geschichte der Entwicklung der militärischen Lasertechnologie in militärischen Anwendungen. Geschichte der Wissenschaft und Technik.
Liu, Y., Chen, J., Zhang, B., Wang, G., Zhou, Q. & Hu, H. (2020). Anwendung von Gradientenindex-Dünnfilmen in Laserangriffs- und Verteidigungsgeräten. Journal of Physics: Konferenzreihe.
Zediker, M. (2022). Blaue Lasertechnologie für Verteidigungsanwendungen.
Arafin, S. & Jung, H. (2019). Jüngste Fortschritte bei elektrisch gepumpten VCSELs auf GaSb-Basis für Wellenlängen über 4 μm.
Hecht, J. (2019). Eine „Star Wars“-Fortsetzung? Der Reiz gezielter Energie für Weltraumwaffen. Bulletin der Atomwissenschaftler.
Lazov, L., Teirumnieks, E. & Ghalot, RS (2021). Anwendungen der Lasertechnologie in der Armee.
Neukum, J., Friedmann, P., Hilzensauer, S., Rapp, D., Kissel, H., Gilly, J. & Kelemen, M. (2022). Multiwatt-Diodenlaser (AlGaIn)(AsSb) zwischen 1,9 μm und 2,3 μm.