在《星球大战》、《星际迷航》和其他科幻电影和节目中，X翼战斗机、死星、千年隼和进取号在虚构的大规模战斗中使用激光武器征服和保卫宇宙。而且不仅星际飞船能够装配激光武器，在《星球大战》中，汉·索洛和其他人使用爆能枪，在《星际迷航》中，柯克船长和其他星际舰队人员使用了激光定向能武器来摧毁或杀死对手。
那么激光真的可以当作武器吗？激光武器的优势何在？激光武器真的可以杀死对手吗？美国空军研究实验室定向能源局（Air Force Research Laboratory’s Directed Energy Directorate）正在开展一系列研究项目，旨在开发高功率激光和微波技术以及其他未来武器系统，例如机载激光武器和PHaSR单兵便携式非致命激光步枪。
激光武器和其他定向能武器比常规弹药武器又更多优点，例如：
·输出速度可达光速。
·瞄准精度极高。
·通过控制能量输出，高功率具有致死或切割效果，低功率具有非致死效果。
美国空军目前已开发出三种武器系统，分别在试验和试用阶段。这三种武器系统包括机载激光武器（先进战术激光武器）、PHaSR激光步枪以及主动拒止系统。
激光如何成为武器？
首先，激光是一种光源。为了更好的理解它如何成为一种武器，我们要思考激光与我们日常普通的光源有何不同。例如白炽灯的灯泡会向各个方向发出如水波一样的光波，有不同的波峰、波谷、频率和颜色，这些结合在一起就形成了我们肉眼所见的光。手电筒所发出的光束比白炽灯更加集中，大都朝向同一个方向，同样也存在多样的波峰、波谷、频率和颜色。
而激光的光束比手电筒的光束更加集中，所有光束只有一种波长、一种颜色，光波的波峰和波谷也都是同步的。这就意味着不同的光波不会互相干扰，而且可以只向一个方向传播很长的距离，并且始终保持紧密聚焦，不同类型的激光器可以产生不同波长的光，涵盖红外线到可见光再到紫外线。再加上比普通灯泡强1000到100万倍的巨大功率，这就是为什么激光可以成为武器，而白炽灯发出的光却不能。
为了实现武器化的目的，激光必须以非常规方式发射光束。激光对应的英文为“Laser”，代表“light amplification by stimulated emission of radiation”，也就是“受激幅射光放大”。原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级的时候，所释放的能量以光子的形式放出，就形成了激光光束。一束激光需要以下四部分组成：
·激光介质：能够被激发并发射特定波长光的原子源。介质可为气体、液体或固体。
·能量源：处于较低能级的粒子在受到外界的激发，吸收了能量时，跃迁到与此能量相对应的较高能级。
·反射镜：光波粒子会在由一面全反射镜和一面半镀银反射镜构成的光学谐振腔中产生各种方向的自发发射，其中非轴向传播的光波很快逸出谐振腔外，轴向传播的光波能在腔内往返传播。
·透镜：大多数激光需要依靠不同种类的透镜使光束聚集。
激光形成的过程就是能量储存和释放的过程。能量源将能量注入激光介质，激发电子，电子进而上升到更高的能级，此时电子达到非稳定状态，当电子向低能级跃迁时，会发射光子。光子在反射镜之间来回移动，同时激发其他电子。这就产生了强大的聚焦光束。
军用激光
自由电子激光器图示。自由电子激光器一般由电子加速器、磁波荡器和光学系统几个部分构成。加速器产生的高能电子束, 通过波荡器内沿长度方向交替变化的磁场时, 产生横向摆动, 并以光子的形式损失一部分能量。这部分能量转变成激光辐射, 通过光学系统输出。图片来源：劳伦斯伯克利国家实验室
激光器的种类有很多：
固体激光器的激光介质是固体晶体，红宝石激光器或掺铷钇铝石榴石激光器可以发射1.06微米波长的激光。
气体激光器的激光介质为气体或混合气体，例如氦氖激光器、二氧化碳激光器，可以发射10.6微米波长的激光（红外波段）。
准分子激光器的激光介质为反应性气体的混合物，例如氯、氟，以及一些惰性气体，例如氩、氪。氟化氩混合物能够产生波长为193纳米的超紫外冷激光。
染料激光器所采用的激光介质为荧光染料，例如罗丹明。在一定范围内，他们可以调谐为各种波长的光波。例如罗丹明6G染料激光器所发出的激光波长可在570-650纳米范围内调谐。
二氧化碳激光器由军方发明，其发射出的红外激光能够切割金属。
此外，还有几款激光器目前用于军事目的。一款为自由电子激光器（FEL）。20世纪70年代，由斯坦福大学物理学家John Madey发明并申请专利。自由电子激光器包括一个电子发射器、一个粒子加速器和一个磁波荡器或摆动器。工作原理如下：
电子发射器向粒子加速器中发射自由电子。
粒子加速器将电子加速至接近光速（300000km/s）
电子在磁极沿长度方向交替变换的磁波荡器或摆动器中不断运动。
电子因做扭摆运动而产生电磁辐射（光脉冲），光脉冲经下游及上游两反射镜反射而与以后的电子束团反复发生作用。
磁波荡器或摆动器内部磁铁的间距控制着光束的波长。因此，自由电子激光器所发射激光的波长能够通过改变磁铁间距进行调谐。
理论上，自由电子激光器产生的激光波长可在红外与紫外范围内调谐。
出于研究目的，自由电子激光器已用于发射高能红外光和同步辐射X射线源，同时也列入国防部战略防御计划(里根的“星球大战”计划)。最近，美国海军研究生院获得了由斯坦福大学开发的原始自由电子激光器，用于军事研究。
1977年，美国空军发明了化学氧碘激光器（COIL）。该激光器的能量源于化学反应，工作原理如下：原子受热产生水蒸气和氯化钾。
氯气与过氧化氢和氢氧化钾的液体混合物发生化学反应。
产生单一气体：氧气。
分子碘被射入激光器内。单态氧提供能量，使碘分子发射波长为1.3微米的红外光。
激光可持续发射或以脉冲形式发射，增加了激光的使用效率。
化学氧碘激光器后来成为美国空军的机载激光器。
机载激光器
空军机载激光器为化学激光器。在早期飞行中用于导弹拦截。
图片来源：美国科特兰空军基地
海湾战争期间，萨达姆的部队在中东向美军和以军基地发射飞毛腿导弹。美国为此部署爱国者导弹防御系统，该防御系统能够在导弹飞行末段将其拦截摧毁。美国空军计划使用机载激光器在导弹处于助推段时就将其拦截摧毁，该机载激光器由波音公司、诺斯罗普·格鲁曼公司、洛克希德马丁公司共同研制。
改装过的波音747上装载了机载激光器，包括四个激光器，以及用于导弹定位、追踪和摧毁的高级自适应光学系统、传感器和电脑。工作原理如下：
一台主动追踪激光器
主动追踪激光器负责追踪并报告导弹飞行轨迹信息（路程、速度、高度）。
跟踪照射激光器跟踪并照射目标，对高能激光的最佳发射时机做出判断。
信标照射激光器用于测量机载激光器到目标的大气条件，并将数据传输给位于高能激光器瞄准系统中的自适应光学系统。
自适应光学系统装有一个1.5米的望远镜，由可变形的反射镜组成，能够补偿由大气湍流或其他因素造成的成像过程中波前畸变。
化学氧碘激光器从机载激光器的前炮塔中向目标发射一兆瓦功率的光束。
高能激光光束穿透目标导弹保护层，基于光束的打击位置，实现目标的引爆和摧毁。
以上所有行动都通过电脑操纵。
美国空军目前正在测试的机载激光器射程在数百公里左右，需要六名人员佩戴特制护目镜进行操作，以保护眼睛免受空气中水蒸气对光束造成的可能反射。同时，陆基和海基激光器也在研发过程中，可安装于卡车或舰船上，能够拦截来袭的导弹、炮弹和敌机。
非致命激光武器和私人激光武器
主动拒止系统利用毫米波电磁瞄准目标，使目标产生强烈的烧灼感。
图片来源：美国国防部
高能激光武器可以拦截导弹，而主动拒止系统（ADS）为非致命武器。目前，主动拒止系统已完成试验阶段，很快就会得到实战应用。主动拒止系统不是激光器，而是由安装在卡车上的高能电磁发射器和定向天线组成。发射器可以产生95GHz毫米波的窄波束（毫米波的波长在1~10毫米之间，频率在30~300GHz）。操作员通过装在天线组件上的微光摄像机和热敏成像仪瞄准目标，用操纵杆转动天线，按下触发器，利用微波能量射束“射击”目标。毫米波波束穿透目标皮肤1/64英寸深，大概三层纸的厚度，随后同微波炉原理一样，波束的能量加热皮肤组织中的水分子，引发灼热感。但穿透深度浅，波束不会对人体造成任何伤害，一旦离开波束，灼热感便会消失。
美国空军目前还开发了一种“单兵便携式非致命激光武器”——PHaSR。该武器包含两个低功率半导体激光器，一个发射可见光，一个发射红外光，体积与步枪相仿，可单兵便携。其所发射的激光能够暂时分散或“迷惑”目标注意力，但不会导致目标失明。国防部也正在研发其他光学干扰设备，旨在使目标在短时间内丧失视力。
对于现实中是否会存在科幻小说中的激光武器，平民百姓是否有机会购买和使用激光武器，这些问题不仅是科幻迷才会思考的，目前，一家名为“信息无限”（Information Unlimited）的公司宣传了一款激光枪。在签署一份危险设备使用责任书并完成下单后，人们就拥有了这款激光枪。
“单兵便携式非致命激光步枪”是一种步枪大小的激光武器，使用两种非致命激光阻止敌人进攻。图片来源：美国科特兰空军基地
“信息无限”公司的激光枪属于固态激光器，使用闪光灯作为能量源，钕玻璃棒作为激光介质。工作原理类似红宝石激光器，需要AA电池提供12伏的直流电源，发射波长为1.06微米的红外光，单位脉冲具有3焦耳能量，总能量为500焦耳，利用准直透镜使光束变直、平行并聚焦。这种激光枪的危险等级为四级，该公司声称它能够将大多数材料烧出孔洞(如红外激光的效果)。所以这种激光器最好还是不要流入社会。
