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レーザーは防衛分野において不可欠な存在となり、従来の兵器では到底及ばない能力を発揮しています。このブログでは、防衛におけるレーザーの重要性を深く掘り下げ、その汎用性、精度、そして現代の軍事戦略の礎となっている技術革新について解説します。
導入
レーザー技術の登場は、通信、医療、そして特に防衛を含む多くの分野に革命をもたらしました。レーザーは、その独自のコヒーレンス性、単色性、高強度といった特性により、軍事力に新たな次元を開き、現代の戦争や防衛戦略において非常に貴重な精度、ステルス性、そして汎用性をもたらしました。
精度と正確さ
レーザーは、その精度と正確性で広く知られています。遠距離にある小さな標的に焦点を合わせることができるため、標的指定やミサイル誘導といった用途に不可欠な存在となっています。高解像度のレーザー照準システムは、弾薬の正確な投下を保証し、付随的損害を大幅に軽減し、ミッションの成功率を向上させます（Ahmed, Mohsin, & Ali, 2020）。
プラットフォーム間の汎用性
レーザーは、携帯型デバイスから大型の車載システムまで、様々なプラットフォームに容易に適応できることから、その汎用性の高さを際立たせています。レーザーは地上、海軍、航空の各プラットフォームに統合され、偵察、目標捕捉、攻撃・防御のための直接エネルギー兵器など、多様な用途に活用されています。コンパクトなサイズと特定の用途に合わせてカスタマイズ可能なため、防衛作戦において柔軟な選択肢となります（Bernatskyi & Sokolovskyi, 2022）。
強化された通信と監視
レーザー通信システムは、軍事作戦に不可欠な安全かつ効率的な情報伝送手段を提供します。レーザー通信は傍受や検知の可能性が低いため、部隊間の安全でリアルタイムなデータ交換が保証され、状況認識と連携が向上します。さらに、レーザーは監視・偵察においても重要な役割を果たし、検知されることなく情報収集を行うための高解像度画像を提供します（Liu et al., 2020）。
指向性エネルギー兵器
防衛分野におけるレーザーの最も重要な用途は、おそらく指向性エネルギー兵器（DEW）でしょう。レーザーは標的に集中したエネルギーを照射し、損傷または破壊することで、付随的被害を最小限に抑えながら精密な攻撃能力を提供します。ミサイル防衛、ドローン破壊、車両無力化のための高エネルギーレーザーシステムの開発は、レーザーが軍事交戦の様相を一変させる可能性を示しています。これらのシステムは、光速の到達速度、1発あたりの低コスト、そして高精度で複数の標的を攻撃する能力など、従来の兵器に比べて大きな利点を備えています（Zediker, 2022）。
防衛用途では、さまざまな種類のレーザーが利用されており、それぞれが独自の特性と機能に基づいて異なる運用目的に使用されています。防衛用途で一般的に使用されているレーザーの種類をいくつかご紹介します。
防衛分野で使用されるレーザーの種類
固体レーザー（SSL）これらのレーザーは、ガラスや希土類元素を添加した結晶材料などの固体利得媒質を使用します。固体レーザーは、その高い出力、効率、ビーム品質から、高エネルギーレーザー兵器に広く利用されています。ミサイル防衛、ドローン破壊、その他の直接エネルギー兵器への応用に向けて試験・配備されています（Hecht, 2019）。
ファイバーレーザーファイバーレーザーは、ドープされた光ファイバーを利得媒体として用いるため、柔軟性、ビーム品質、効率の面で優れた利点があります。コンパクトさ、信頼性、そして熱管理の容易さから、特に防衛分野において魅力的です。ファイバーレーザーは、高出力指向性エネルギー兵器、標的指定、対抗手段システムなど、様々な軍事用途に使用されています（Lazov、Teirumnieks、Ghalot、2021）。
化学レーザー化学レーザーは化学反応によってレーザー光を生成します。防衛分野で最もよく知られている化学レーザーの一つは、ミサイル防衛用の空中レーザーシステムに使用されている化学酸素ヨウ素レーザー（COIL）です。これらのレーザーは非常に高い出力レベルを実現でき、長距離でも効果を発揮します（Ahmed, Mohsin, & Ali, 2020）。
半導体レーザー:レーザーダイオードとも呼ばれるこれらのレーザーは、測距儀や目標指示器から赤外線妨害装置、他のレーザーシステムの励起光源まで、幅広い用途で使用されている小型で高効率なレーザーです。小型で高効率であることから、携帯型および車載型の防衛システムに適しています（Neukum et al., 2022）。
垂直共振器面発光レーザー（VCSEL）VCSEL は、製造されたウェーハの表面に対して垂直にレーザー光を放射し、通信システムや防衛用途のセンサーなど、低消費電力とコンパクトなフォームファクターを必要とするアプリケーションで使用されます (Arafin & Jung、2019)。
青色レーザー:青色レーザー技術は、吸収特性の向上により目標に必要なレーザーエネルギーを低減できるため、防衛用途への応用が検討されています。このため、青色レーザーはドローン防衛や極超音速ミサイル防衛の有力な候補となり、システムの小型化・軽量化と効果的な成果の実現を可能にします（Zediker, 2022）。
参照
Ahmed, SM, Mohsin, M., & Ali, SMZ (2020). レーザーとその防衛応用に関する調査と技術分析. 防衛技術.
Bernatskyi, A., Sokolovskyi, M. (2022). 軍事用途における軍事用レーザー技術開発の歴史. 科学技術史.
Liu, Y., Chen, J., Zhang, B., Wang, G., Zhou, Q., & Hu, H. (2020). レーザー攻撃・防御装置におけるグレーデッドインデックス薄膜の応用. Journal of Physics: Conference Series.
Zediker, M. (2022). 防衛用途向け青色レーザー技術.
Arafin, S., & Jung, H. (2019). 4 μm以上の波長におけるGaSbベースの電気励起VCSELの最近の進歩.
ヘクト、J. (2019). 「スター・ウォーズ」の続編？宇宙兵器における指向性エネルギーの魅力. 原子科学者会報.
Lazov, L., Teirumnieks, E., Ghalot, RS (2021). 陸軍におけるレーザー技術の応用.
Neukum, J., Friedmann, P., Hilzensauer, S., Rapp, D., Kissel, H., Gilly, J., & Kelemen, M. (2022). 1.9μm～2.3μm帯におけるマルチワット(AlGaIn)(AsSb)ダイオードレーザー
投稿日時: 2024年2月4日