曹秋生

(中國電子科技集團公司第二十七研究所， 鄭州 450047)

0 引 言

激光武器具有速度快、精度高、射程遠、火力轉(zhuǎn)移迅速、不受外界電磁干擾、持續(xù)戰(zhàn)斗力強等優(yōu)點，是近幾十年來世界范圍內(nèi)技術攻關和系統(tǒng)研發(fā)的重點和熱點。第一代激光武器采用兆瓦級化學激光器作為光源[1,2]，具備一定作戰(zhàn)能力,但系統(tǒng)體積相對龐大、機動性不足，且具有一定的污染環(huán)境風險，因而采用體積小、重量輕、使用方便的高功率固體或光纖激光器成為新一代激光武器的發(fā)展趨勢。

由于現(xiàn)有材料、器件水平的限制和熱效應等的影響，單鏈路激光輸出功率往往難以滿足到靶功率密度要求，因而以相干或非相干波束合成[3，4]的手段提升激光武器系統(tǒng)的總發(fā)射功率和激光功率密度，是目前常用的方法，而非相干合成具有結(jié)構(gòu)簡單、可擴展性強的特點，易于工程實現(xiàn)。

對基于多光束合成的激光武器，其系統(tǒng)打擊的效果與能否將各激光束聚焦發(fā)射并重疊在目標上直接相關。從系統(tǒng)集成的角度，激光武器系統(tǒng)內(nèi)傳輸和擴束、聚焦發(fā)射光路的技術體制和性能直接影響出射光束的傳輸特性，進而影響目標毀傷的效果。本文基于任意激光光束傳輸和光學變換理論[5]和典型激光束參數(shù)，利用數(shù)學軟件Mathcad 14，針對共軸和離軸卡塞格倫望遠鏡擴束方式下的全光路和拼接合成方法組合形成4種可選技術體制，計算和分析非相干雙波束合成聚焦發(fā)射傳輸特性，為激光武器總體論證和系統(tǒng)設計提供參考。計算中未考慮傳輸過程中由光學元件和大氣效應等造成的能量損失和對光束質(zhì)量的影響。

1 激光光束傳輸和光束變換理論

根據(jù)激光光束傳輸理論，基于二階矩定義，一束波長為λ在自由空間沿z軸傳輸?shù)娜我饧す夤馐谄鋫鞑シ较虻娜魏我粋€橫截面上，采用笛卡爾坐標系，其x軸方向的光斑半徑Wx(z)是該光束功率強度分布I(x,y,z)在平面z的標準方差σx(z)的兩倍,即：

Wx(z)=2σx(z)

(1)

(2)

并且，假設該光束在x方向的腰斑半徑為Wx0、腰斑位置為z= 0,還存在如下關系式：

(3)

(4)

這里，θxfar為激光束在x方向的遠場半發(fā)散角, 而Mx2(≥1)為激光束在x方向的光束質(zhì)量或光束傳播因子[6]，用于表征任意激光光束(包括多模光束、部分非相干光束、非對稱光束及其它真實的不完美光束等)的橫向光束質(zhì)量和傳輸特性。類似的關系式也存在于y軸方向。當Mx2=1(My2=1)時即回到基模高斯光束情形。

從式(3)可以看出，理論上只要測出3個z點位置符合二階矩定義的光斑大小，就可以計算出一束激光的腰斑位置、大小和光束質(zhì)量，盡管實際上需要測量更多點，通過曲線擬合的方法來獲得更為精確的結(jié)果。

如果該光束在x和y方向的橫向分布相互獨立，則式(2)可改寫成：

(5)

該光束在z位置x方向的功率強度分布為：

(6)

這里I0(z)為該光束在位置z的中心功率強度?？梢?，該光束的橫向分布在光斑半徑位置其功率強度下降為中心強度的1/e2(即13.5%)。

事實上，對于符合高斯分布的圓形激光光束，離光斑中心距離r處的功率強度(在面分布情況下即是功率密度峰值)，可表達為：

(7)

這里w(z)是按照二階矩定義的光斑半徑，眾所周知，光斑半徑內(nèi)所包含的激光功率為總功率的86.5%。由于r2=x2+y2，實際上式(6)可以看作是式(7)當y= 0時的情況，只要設x方向的光斑半徑Wx(z)等于圓形激光光斑半徑W(z)。如果我們只關心光斑的分布特性而不關心其強度的絕對值，則往往可將I0(z)取值為1。當需要知道其絕對值時，則對于一束激光功率P和光斑半徑W(z)已知的圓形激光光束，依據(jù)式(7)可以計算出光斑中心功率強度I0(z) 并可將其應用于式(6)來分析傳播方向位置z處橫截面內(nèi)選定方向的橫向光斑特性：

(8)

引入光束質(zhì)量或光束傳播因子的意義之一在于，當處理任意激光光束傳輸和光學變換問題時，如果將該束激光的波長放大M2倍，則這束激光的傳輸和變換問題就可以和基模高斯光束一樣處理,且腰斑大小和位置一樣；或者，認為該束激光內(nèi)嵌入了一束虛擬的基模高斯光束，其光斑大小為真實光斑的1/M而位置不變，只要將這束虛擬的嵌入光應用高斯光束傳輸和變換方法完成分析和設計后，將光斑大小乘以M倍即可實現(xiàn)這束真實激光的傳輸和變換。

因此，當一束真實激光通過一個理想的薄透鏡或被一個理想鏡面所反射，則其入射光(下標為1)和出射光(下標為2)之間具有如下關系(為簡化，去掉了下標x或y)：

(9)

(10)

這里，F(xiàn)為透鏡或反射鏡的焦距，W01、W02和L1、L2分別是透鏡或反射鏡入射和出射光束的腰斑大小和與透鏡或反射鏡的距離。對于更復雜的光學系統(tǒng)，如果僅由薄透鏡或反射鏡組成，則可通過重復使用方程(9)和(10)來完成光束變換。當然，光束變換也可采用更一般的ABCD矩陣的方法來進行。

2 雙波束合成擴束聚焦發(fā)射原理構(gòu)成

基于非相干光束合成的激光武器系統(tǒng)其光路包括波束合成、內(nèi)光路傳輸和擴束聚焦發(fā)射三部分，其中波束合成有全光路合成和拼接合成兩種方式，而擴束聚焦發(fā)射部分基于卡塞格倫望遠鏡，這里假定發(fā)射主鏡和次鏡均為球面鏡，其焦點基本重合，分為共軸和離軸兩種體制。通常發(fā)射次鏡與一個微位移致動器(如壓電陶瓷)聯(lián)接一體，可進行微米級快速、精確的位置調(diào)節(jié)，實現(xiàn)主鏡出射光束的聚焦位置(及其它傳輸特性)調(diào)整。共有4種組合供選擇，即全光路合成-共軸擴束、全光路合成-離軸擴束、拼接合成-共軸擴束及拼接合成-離軸擴束發(fā)射體制，如圖1所示。

從圖1可見，(1)全光路合成需要一塊具有較高抗激光功率損傷能力的平面鏡T1對波束1全反、對波束2全透，以實現(xiàn)兩束光的同光路空間疊加。此時，要求兩束光要么波長有差異、要么偏振方向不同，以便于平面鏡T1的鍍膜設計。兩個波束在后續(xù)傳輸中始終是同光路重合的，其光軸與系統(tǒng)光軸重合；(2)光束拼接合成均通過反射鏡實現(xiàn)，其中的拼接鏡(M3)由兩個互相垂直的45°反射鏡面組合成一體，兩個波束其光軸與系統(tǒng)光軸均在拼接面內(nèi)，但不重合，且在內(nèi)光路傳輸和經(jīng)發(fā)射主鏡出射后保持并行傳輸；(3)從內(nèi)光路看，在拼接方向拼接合成比全光路合成需要更大的空間，意味著相關光學元件(包括發(fā)射次鏡)通光口徑的增大，以及結(jié)構(gòu)件尺寸、體積、重量的增加；(4)全光路合成方式下，光學元件要承受比拼接合成方式更大的激光功率；(5)在同樣的發(fā)射主鏡口徑情況下，拼接合成時拼接方向兩個波束在發(fā)射主鏡上的光斑尺寸比全光路合成時要小(大致在一半左右)，反過來則意味著在發(fā)射次鏡不變的前提下要獲得較大擴束倍數(shù)，發(fā)射主鏡的焦距和口徑也要增大；(6)在共軸擴束方式中，發(fā)射次鏡(包括必要的固定用支架)對出射光束將產(chǎn)生阻擋，而在離軸擴束方式下則一般不會。

此外，根據(jù)光學理論，對于一個曲率半徑為R的球面鏡，當離軸入射(非正入射)時，其焦距隨離軸入射角φ而變化[7]，在子午面內(nèi)fx=(R/2)cosφ，在弧矢面內(nèi)fy=R/(2cosφ)。在圖1(b)、(c)和(d)所對應的發(fā)射體制中都存在離軸入射的情況。

圖1 雙波束非相干合成-擴束聚焦發(fā)射光路結(jié)構(gòu)示意圖

3 雙波束合成自由空間傳輸

把內(nèi)光路作為自由空間處理。采用直角坐標系，波束沿系統(tǒng)光軸z傳播；除非特別說明，本文所討論的波束合成和波束入射/出射都發(fā)生在x-z組成的平面內(nèi)，橫向特性即x軸方向的光束特性。如無特別說明，為便于計算，假定激光波束1和2的參數(shù)一致，但偏振方向相互垂直，其波長λ為1.06 μm，橫向為圓形、高斯分布，腰斑半徑W0為20 mm，波束束腰在系統(tǒng)光軸z的 0點，光束質(zhì)量M2為2.8(對應遠場半發(fā)散角θfar為0.047 mrad)，輸出功率P為10000 W。

我們先探討單束光的傳輸情況，設其光軸與z軸重合。利用Mathcad 14和式(3)、(6)和(8)計算可知，隨著傳輸距離增大，出現(xiàn)波束展寬和強度下降，但在數(shù)十米距離內(nèi)變化微弱，可忽略，意味著波束在激光武器的內(nèi)光路(一般在數(shù)米)傳輸時其波束寬度和峰值功率幾乎保持不變。但當傳輸距離進一步增大時，其波束寬度和功率強度會發(fā)生顯著變化。從圖2所示(未考慮y方向光束展寬對功率強度的影響)可見，當傳輸距離達數(shù)公里時，波束展寬或發(fā)散已非常可觀，且光束質(zhì)量越差展寬或發(fā)散越嚴重，導致波束的功率強度隨傳輸距離急劇下降，從腰斑處的～700 W/cm2，下降至1000 m處的～110 W/cm2和3000 m處的～15 W/cm2，這說明一束高能激光必須通過擴束和聚焦發(fā)射才可能具備對目標的毀傷能力。

圖2 單束光傳輸特性隨傳輸距離的變化

對于完全一致的兩束光的非相干全光路合成，由于兩束光在空間上完全重合(忽略可能存在的光路調(diào)整誤差)，我們將得到與單束光傳輸相同的橫向分布特性，但對應的功率強度將翻倍。而對于兩束光的非相干拼接合成，情況將大不相同。參見圖1(b)，共軸發(fā)射體制下，通過M3拼接合成后，光軸相距2b的波束1和2對稱分列系統(tǒng)光軸z兩邊并行傳輸，合成傳輸特性示于圖3。注意到拼接鏡M3對兩束光相鄰的邊緣有所切割，會導致激光功率損失。經(jīng)按一維分布計算，當b等于1倍或1.154倍光斑半徑時，激光功率損失為～2.3%或～1.0%，且與光斑半徑的具體值無關。對于離軸發(fā)射體制，參見圖1 (d)，兩束光位于z軸同一側(cè)，相當于在x方向坐標有一個平移。

圖3 雙波束拼接合成傳輸特性

圖3(a)為在不同傳輸距離處合成波束的激光功率強度橫向分布特性?？梢姡谳^近距離傳輸時，合成光束呈雙峰分布(或凹形分布)，中心峰值很低；傳輸一定距離后，合成波束開始呈現(xiàn)單峰分布，其中心峰值達到并開始大于單波束峰值，如圖3 (b)所示，其相交點對應的傳輸距離隨兩波束相距距離增大或光束質(zhì)量M2減小而變遠，實際上意味著光束發(fā)散性越強越易于合成疊加。進一步地，隨著傳輸距離的不斷增大，合成光束中心峰值趨近于單波束峰值的兩倍，而此時峰值功率絕對值已很低了。由此可見，通過光束并行的拼接合成難以達到峰值功率的有效提升。

進一步計算可知，當傳輸距離無限遠時，合成光束的橫向分布趨近于單光束的橫向分布，發(fā)散角趨近于單光束的發(fā)散角。以此類推并可根據(jù)計算結(jié)果驗證，該特性也符合并行傳輸?shù)母嗖ㄊ铣傻那闆r。此外，按照二階矩定義，利用式(1)、(3)和(4)、(5)、(6)，可以計算合成光束的光束質(zhì)量M2值，它與單波束特性和波束相對位置有關，表1為部分計算結(jié)果?？梢?，合成光束的光束質(zhì)量不會好于單波束，且隨兩波束間隔距離b增大而變差，當b為0時則回到全光路合成的情形，與單光束一致。當單波束M2值不變、W00值增大時，合成光束的M2值隨b增大的程度變小。這可以結(jié)合式(4)來解釋，當單光束的光束質(zhì)量不變而腰斑半徑變大時，意味著遠場發(fā)散角變小，因而在遠場，合成光束的發(fā)散性也降低?？傊馐|(zhì)量由于波束合成而變差，且變差的程度隨單波束的發(fā)散角及波束的相隔距離增大而增大。

表1 雙波束合成光束質(zhì)量計算結(jié)果

4 擴束聚焦發(fā)射特性

4.1 全光路合成-共軸擴束聚焦發(fā)射

全光路合成方式下，由于波束1和2除偏振方向外完全相同，如果忽略光路裝調(diào)誤差，則合成光束與單光束的傳輸和變換特性應是一樣的，只是功率強度不一樣。參見圖1(a)，設次鏡曲率半徑為R1，主鏡曲率半徑為R2，兩鏡焦點位置重合，其中次鏡可通過微位移致動器控制，獲得微小位置調(diào)整量δ，以調(diào)整主鏡成像腰斑位置和大小(即控制聚焦發(fā)射)。在選擇設計參數(shù)時，一般應綜合考慮系統(tǒng)要求的打擊距離、到靶功率密度和光斑大小等指標，以及擴束發(fā)射光學系統(tǒng)的主鏡口徑、物理尺寸及重量要求等。對共軸系統(tǒng)，次鏡尺寸應盡量小，以減少遮擋。

計算可知，發(fā)射光束的最大聚焦距離、最大發(fā)散角壓縮倍數(shù)或束腰放大倍數(shù)及在主鏡位置的光斑尺寸均隨卡塞格倫望遠鏡系統(tǒng)的光學放大倍數(shù)變小或變大，有限的光學放大倍數(shù)不可能提供無限遠的聚焦距離。設次鏡R1=0.05 m、主鏡R2=2.5 m(相應的光學放大倍數(shù)為50倍)，光學口徑分別為0.05 m(次鏡)和0.35 m(主鏡)，波束1和2腰斑位置距次鏡鏡面均為5 m(次鏡鏡面處光斑大小為～0.046 m)。利用式(9)和(10)計算可知，經(jīng)光束變換后光束束腰成虛像于次鏡焦點處，且基本不受δ值的影響，而改變δ值對發(fā)射光束在主鏡位置的光斑半徑(這里～0.16 m)略有影響，應確保光斑不超出主鏡口徑。

圖4 全光路合成-共軸擴束聚焦特性(未考慮次鏡對光束的遮擋)

主鏡變換后發(fā)射光束的聚焦和光斑特性計算結(jié)果示于圖4?？梢?，通過微調(diào)δ可改變主鏡成像(即發(fā)射光束)的束腰位置，即實現(xiàn)發(fā)射聚焦調(diào)節(jié)，腰斑大小及遠場發(fā)散角也隨之變化，前者隨δ增大而減小，后者隨δ增大而增大。系統(tǒng)調(diào)焦距離曲線由上升沿和下降沿構(gòu)成，聚焦距離存在一個最大值，隨系統(tǒng)幾何光學倍率增大而變遠。曲線前沿隨δ值變化比較敏感，焦距最小為11 m(對應δ=0)，最大為13.35 km，而曲線后沿則較為平緩，隨δ的增大理論上聚焦位置可趨近于主鏡，但對于有限的δ值，聚焦距離存在一個下限。顯然，同樣的聚焦距離可能對應兩個不同的腰斑大小。利用調(diào)焦曲線的上升沿或下降沿均可實現(xiàn)調(diào)焦，但效果有差異。上升沿方案調(diào)節(jié)響應靈敏、快速，但控制精度要求高，穩(wěn)定性弱；而下降沿方案則調(diào)節(jié)變化稍緩，控制靈敏性稍差，但穩(wěn)定性好。

進一步地，光束中心功率強度(這里也即功率密度)在最大聚焦距離(13.35 km)處僅為27 W/cm2(單光束)或54 W/cm2(兩光束合成)，而在聚焦距離5 km處，如采用上升沿方案也僅為16 W/cm2(單光束)或32 W/cm2(兩光束合成)，但如采用下降沿方案則為312 W/cm2(單光束)或624 W/cm2(兩光束合成)，而且通過調(diào)整δ值還可得到更小的腰斑(對應更近聚焦距離)，實現(xiàn)更高光束中心功率強度，如3 km處的865 W/cm2(單光束)或1730 W/cm2(兩光束合成)，容易具備相應目標毀傷能力。可見，上升沿方案對應大尺寸腰斑和小遠場發(fā)散角，雖有利于光束命中目標，但不利于獲得高峰值功率，由于其光束遠距離擴散小，可定義為“光束準直”模式，而下降沿方案對應小尺寸腰斑和大遠場發(fā)散角，有利于獲得高峰值功率，可定義為“功率聚焦”模式，但到靶光斑尺寸小，對系統(tǒng)的目標跟蹤和瞄準精度要求高。

圖5 拼接合成-共軸擴束聚焦發(fā)射特性

4.2 拼接合成-共軸擴束聚焦發(fā)射

參見圖1(b),在擴束聚焦發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)外波束1和2的光路均呈z字形，并對稱分列系統(tǒng)光軸z兩邊，實際上等效于以z為分界線的兩個部分，每個部分相當于單波束的離軸擴束聚焦發(fā)射。如果微位移致動器的位移方向與z軸一致，則反映在光束從次鏡向主鏡傳輸方向的位移量需依據(jù)入射角進行折算。需要指出的是，波束1和2對次鏡和主鏡均為離軸入射，對應的焦距在子午面和弧矢面內(nèi)分別小于和大于常規(guī)值，因此光束的聚焦特性在兩個面內(nèi)將有所不同，因而原為圓形分布的橫向光斑可能變成橢圓分布。為了保持或?qū)崿F(xiàn)某種期望的光斑分布或聚焦特性，可能需采用非球面鏡代替球面鏡。這里我們只關心子午面的情況，由于對應的焦距小于常規(guī)值，δ的絕對值變大，但變化范圍基本不變。

分析可知，入射時波束1和2偏離系統(tǒng)光軸z越小，則離軸性越小；R2與R1的比值不變則出射波束離z軸距離不變，但若R1變大，則離軸性變小，同時系統(tǒng)物理尺寸變長，反之，若R1變小，則離軸性變大，同時系統(tǒng)變短；若R1不變，R2變大，則出射波束離z軸距離變大，系統(tǒng)物理尺寸變大變長，反之，若R2變小，出射波束離z軸距離變小，系統(tǒng)物理尺寸變小變短。

圖5為根據(jù)計算結(jié)果形成的一組曲線，對應條件為入射波束1和2以腰斑半徑1.154倍(～0.023 m)的距離對稱分列于系統(tǒng)光軸z，R1和R2分別為0.05 m 和 2.5 m，對應幾何光學倍率為50。圖5(a)中出射光束束腰位置為負值的情況對應主鏡對束腰成虛像的情形，而我們關心的是成實像的情況。與圖4對比可見，對應同樣的R1和R2(即同樣的光學放大倍數(shù))，出射光束特性隨調(diào)焦的變化規(guī)律基本保持一致。發(fā)射主鏡上的光斑半徑為～0.15 m，出射光束離z軸距離被放大到1.15 m(放大倍數(shù)等于系統(tǒng)幾何光學倍率)，兩束光光軸相距2.3 m。這樣兩束空間上相隔較遠的光在聚焦距離上很難重合而實現(xiàn)功率疊加，如圖5(c)所示。

因此，采用這種體制需要很大的主鏡口徑，工程實現(xiàn)困難，而且并不能獲得到靶功率密度提升。改進方案是，采用多子鏡分布式主鏡結(jié)構(gòu)，每塊子鏡對應一個波束并可獨立控制其出射方向，使對應的激光束均聚焦到目標同一點，從而實現(xiàn)光斑疊加。對于動態(tài)目標，出射方向角度的控制應能跟隨目標距離的變化。

4.3 全光路合成-離軸擴束聚焦發(fā)射

參見圖1(c)，兩束光經(jīng)全光路合成后，除了激光功率水平不同，其傳輸實際上類同于一束光的情形，若采用離軸擴束發(fā)射體制，則和上一節(jié)拼接合成共軸擴束聚焦發(fā)射體制中單波束傳輸特性一樣，但在同樣的光學放大倍數(shù)和離軸入射角前提下，系統(tǒng)的徑向尺寸要小一半。不同的是，此時可以更為靈活地選擇離軸入射角，以避免次鏡或必要的支撐結(jié)構(gòu)件對光束的遮擋，及實現(xiàn)系統(tǒng)的小型化。

4.4 拼接合成-離軸擴束聚焦發(fā)射

參見圖1(d)，在離軸擴束聚焦發(fā)射體制下采用拼接合成方式，波束1和2始終處于“并肩”行進的傳輸狀態(tài)。計算結(jié)果顯示，離軸擴束使兩束光的相距間隔及各自與系統(tǒng)光軸z的距離被以系統(tǒng)的幾何光學倍率放大,但兩束光比拼接-共軸體制更相互靠近,盡管出射后在聚焦距離處仍不可能重疊，這意味著設備可以更緊湊些。需要特別指出的是，對于波束1和波束2，調(diào)焦到同一聚焦距離的δ值不一定一樣，此時如不采取措施則不能實現(xiàn)將兩束光同時聚焦到同一距離上。圖6為一組計算結(jié)果構(gòu)成的特性曲線,對應幾何光學倍率為7.5(R2=7.5 m,R1=1 m)，入射波束1和2在系統(tǒng)光軸一側(cè)，分別相距系統(tǒng)光軸0.023 m和0.069 m。其中(c)和(d)分別為“功率聚焦”和“光束準直”兩種模式下，聚焦距離均為3 km，雙光束合成在聚焦面的橫向分布?？梢姡肮β示劢埂蹦Ｊ较鹿馐鴮捀?，功率強度更大。

圖6 拼接合成-離軸擴束聚焦發(fā)射特性

此時，為了使各束光聚焦并疊加到目標上，也可考慮采用前述的分布式主鏡結(jié)構(gòu)，獨立控制各束光的出射方向。

5 結(jié) 語

對基于卡塞格倫望遠鏡系統(tǒng)和典型激光光束參數(shù)的共軸和離軸擴束聚焦發(fā)射體制下的全光路和拼接合成四種情況下的雙光束合成傳輸特性進行了計算，得到如下結(jié)論：

(1) “并肩”行進的多束激光在傳輸一定距離后會因為光束發(fā)散而相互疊加，到足夠遠距離后其橫向分布將和單束激光的遠場分布趨于一致，且合成峰值功率趨于各束激光峰值的疊加。但在激光武器系統(tǒng)的內(nèi)光路段，由于傳輸距離短，光束發(fā)散不明顯，基本可以忽略；

(2)激光束的聚焦距離隨光學系統(tǒng)的幾何光學倍率的增大而增大，但不能聚焦在無窮遠；定義了兩種調(diào)焦模式，即“光束準直”模式，調(diào)焦控制響應敏感，調(diào)焦距離變化快，對應大腰斑、小遠場發(fā)散角，有利于命中目標，不利于獲得高峰值功率，以及“功率聚焦”模式，調(diào)焦控制響應稍緩但平穩(wěn)性好，對應小腰斑、大遠場發(fā)散角，有利于獲得高峰值功率，但對命中目標能力要求高；

(3)不論是共軸還是離軸發(fā)射體制，全光路合成均可實現(xiàn)空間功率疊加，有效提高到靶功率密度和毀傷能力，而拼接合成雖可提高到靶總功率，但要有效提高到靶功率密度，需要獨立控制各路光的出射方向，并能跟隨目標距離的變化，使所有光束始終重疊聚焦到目標上；

(4)在離軸入射情形，由于像差而導致子午面和弧矢面內(nèi)對應焦距不同，可能出現(xiàn)橫向分布和束腰位置變化的不一致，結(jié)合具體應用有時需要考慮所帶來的影響；

(5)在光學元件具有足夠高的抗激光功率損傷閾值的前提下，激光武器系統(tǒng)可優(yōu)先選擇離軸擴束體制和全光路合成的組合方式，并工作于“功率聚焦”模式，有利于實現(xiàn)系統(tǒng)小型化，減少光路遮擋。

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