化學氧碘激光器

1998年6月，TRW公司設計的幾十萬瓦級單個激光模塊成功進行首次地面光試驗，出光持續了5秒。

2000年4月，美國國防部會同空軍、彈道導彈防禦局及有關研製單位，對機載激光器計劃進行了最終的設計審查，認為其技術風險可以接受，並正式確定了機載激光器系統的結構設計。

2002年7~12月，第一架機載激光器樣機YAL-1A進行了數次適航飛行試驗，檢驗經過改造后飛機的性能。

2004年11月，兆瓦級化學激光器通過了地基發射實驗，即“第一束光試驗”。

2004年12月，YAL-1A載機安裝機載激光器光束控制系統后，在愛德華茲空軍基地進行了“首次飛行試驗”。

2007年8月23日，載有激光武器的波音-747飛機完成飛行測試。試驗表明，該飛機機載系統能完成攔截彈道導彈的所有任務，五角大樓導彈防禦局長、空軍中將亨利？奧貝林稱該試驗是機載激光器計劃中的“關鍵里程碑”。

2008年9月7日，安裝在飛機上的兆瓦級“化學氧碘激光器”首次出光，出光時間僅為幾分之一秒，標誌著該項目又達到了一個新的重大里程碑。

2008年11月26日，安裝在載機上的“化學氧碘激光器”在地面上通過光束控制系統和安裝在飛機頭部的炮塔首次發射激光。

2009年2月12日，美國導彈防禦局“機載激光”上安裝的兆瓦級高能“化學氧碘激光器”成功進行了多次長時間出光，每次發出殺傷激光束的時間長達3秒。

運行高功率化學氧碘激光器（COIL），應儘可能地將氣流的大部分動能恢復並轉變為壓力。通過擴壓器來完成轉化，超音速氣流通過擴壓器減速、增壓，完成從超音速到亞音速的轉變。擴壓器性能的好壞直接影響整個激光器系統的性能，通過超擴段，將光腔過來的低壓氣流壓力由0.5~0.8kPa恢復到約1.7kPa，降低後面真空泵（或引射器）的工作負擔。從流動的機理來看，超音速擴壓段的主要功能是降低流速，增加出口靜壓。該過程實際上是將高速氣流的動能轉化為壓力能，以降低流速為代價來增加靜壓。在不發生壅塞的條件下，氣流流經擴壓段出口的流速越低、能量損失越小，則出口氣流靜壓的提高就越大。

化學氧碘激光器作為新概念武器，技術前瞻性強，發展潛力大，具有一系列的作戰優勢，簡單列舉如下：

速度快。由於激光以光速傳播，速度非常快，從激光器出口傳輸到目標的時間可以不計，爭取了作戰時間。因此機載激光武器非常適合攔截快速運動、機動性強或突然出現的目標。

反應快。激光武器射出的光束質量近於零，射擊時幾乎不產生後座力，可通過控制反射鏡快速改變激光出射方向，即激光武器反應快，可在短時間內對不同方向的多個來襲目標實施打擊。

打擊准。激光武器能將能量匯聚成很細的光束準確地對準某一方向射出，從而可選擇殺傷來襲目標群中的某一目標或射中目標上某一部位，而對其他目標或周圍環境無附加損害或污染。

殺傷力可控。激光武器對目標毀傷程度的累積效果可以實時地變化，根據需要，可隨時停止，也可通過調整和控制激光武器發射激光束的時間或功率以及射擊距離來對不同目標分別實現非殺傷性警告、功能性損傷、結構性破壞或完全摧毀等不同殺傷效果。

抗電子干擾能力強。激光武器射出的是激光束，現有的電子干擾手段對其不起作用或影響很小。

使用成本低。高能激光器每次射擊持續的時間為3~5秒，每次射擊所耗費的化學燃料為1000美元，即便射擊40次摧毀一枚導彈，總計成本也就約40000美元，遠低於一枚造價動則上百萬美元的反導導彈的價格。

功率要求高，集成難度大

化學氧碘激光器的技術難點之一是研製功率大、體積小的高能激光器。目前單個氧碘激光器模塊的功率只有200kW，毀傷能力有限，因此還需要增加許多倍的功率才能用於機載激光器。工程人員正計劃把多個氧碘激光器模塊組合起來以實現這一目標。按照計劃，作戰型機載激光器將由14個氧碘激光器模塊組成，但問題的關鍵是如何確保所有的光子同步運動。另外，怎樣將全部機載激光武器部件裝入波音747飛機也是一個問題，目前正在想辦法減輕氧碘化學激光器部件的質量，部分金屬部件可以用塑料部件來代替。當前，機載氧碘激光器技術的研究重點是提高效率和採用輕型設計，以便減輕系統質量和改進作戰適用性。

毀傷效能受氣候條件影響

激光武器對目標的毀傷是一種燒蝕過程，它對目標的毀傷能力和效果主要取決於能將多少激光能量傳遞並沉積到目標上，傳遞和沉積到目標上的光能除取決於激光武器的發射功率和發射時間外，主要受氣候條件影響。激光束在大氣中傳輸會產生各種線性和非線性效應，會導致光束擴散和能量衰減，使傳遞和沉積到目標上的激光能量減少，從而影響激光對目標的毀傷能力和效果。氣候條件越惡劣，這些效應就越明顯，造成激光束擴散和能量衰減就越嚴重，對目標毀傷效能的影響就越大。美國海軍就氣候條件對激光武器效能的影響進行了評估。目前還在研究利用非線性光學技術進行大氣補償。在光束控制方面的主要技術挑戰還包括：利用激光信標測量大氣湍流引起的畸變；抑制因平台和大氣湍流引起的高帶寬抖動；補償傾斜非等暈性；掌握主動跟蹤與照明器/目標效應；選定與維持瞄準點；整體光束控制系統的集成與性能評估。