激光可以绘制行星地图、切割金属、播放你旧的 CD、去除纹身，还能让猫咪陷入点击诱饵的狂热之中。但罗伯特·阿夫扎尔（Robert Afzal）——洛克希德·马丁公司先进激光系统项目的负责人——希望激光能做得更多。他希望它们能射击物体。非常大的物体。自从科学家在 20 世纪 60 年代发现他们可以将这些集束光束用作工具以来，美国军方就一直想要一种能够从天空中击落敌方导弹或熔穿一辆战斗坦克的武器。“现在是 2018 年了，每个人都在纳闷我们为什么还没有这项技术，”阿夫扎尔说。多亏了他和他的团队，我们现在有了。去年年初，他们向美国陆军交付了地球上最强大的激光武器。这是一款 60 千瓦级的发射器，其瞄准罩、激光发生器以及电源和控制硬件都可以安装在卡车上，并投入战场。
那么，为什么花了这么长时间呢？因为它真的很难。自从研究人员开始思考这些科幻产品在现实世界中的潜力以来，有三件事一直阻碍着他们：需要巨大固态电池或大量化学药品来操作激光；组装尺寸更像是波音 747 而非灵活的战场车辆；以及光线扩散的棘手问题——激光束在源和目标之间保持强度的能力。
“光束质量是一个巨大的挑战，”阿夫扎尔说。“如果没有良好的质量，那就好比好莱坞的聚光灯——非常明亮，但你什么也炸不掉。”
在将激光的焦点对准射击物体之前，阿夫扎尔曾将其用于一项更为和平的追求：行星际探索。从 1992 年到 2001 年，他的职业生涯大部分时间都在美国国家航空航天局（NASA）的戈达德空间飞行中心度过，在那里他领导了激光在火星全球勘测者等空间探测器上的开发和集成。2008 年，洛克希德公司收购了阿夫扎尔当时的老东家 Aculight 公司，阿夫扎尔开始将他的专业知识应用于洛克希德的武器项目。
从一开始，武器化激光的挑战就是将激光的功率提升到能够以有意义的距离熔化金属的水平——从工业切割工具中的 1000 瓦，提升到军用级型号所需的 30 千瓦到 100 千瓦或更高。化学激光能够达到这种性能，但它们需要笨重的混合物来产生光束。虽然电驱动的固态激光没有这个缺点，但它们最初也没有那么大的功率。阿夫扎尔从电信行业获得了灵感。
那里的工程师意识到，光纤电缆在通过激光传输数据方面很出色，也可以提高激光束的能量。更进一步，阿夫扎尔发现，通过将多个光纤增强的激光束捆绑在一起，他可以产生足够的能量——具有足够高的光束质量——从一英里远的地方烧毁敌方装备。因此，“光束合束光纤激光器”诞生了，这是一个可扩展的系统，激光工程师可以对其进行调整，以产生各种功率。
由于激光是电动的，所以它很高效。它拥有无限的弹药，而且随着研究人员能够从整个光谱的系统中榨取更多能量，它的能力只会越来越强。因此，理论上，它有一天可能会带来科幻小说中一直难以实现的圣杯：手持激光发射器。对此，阿夫扎尔的表现可以理解地很谨慎，但仍然很乐观。“随着系统越来越小、效率越来越高，电池技术越来越好，人们可以预见有一天会有一个手持系统，”他说道。
是的，一个相位枪！它就要来了！
本文最初发表于《大众科学》2018 年 1 月/2 月刊的“动力”特刊。
