激光在軍事上的應用，不僅是一種嶄新的強大武器，而且是一種嶄新的高級神探，是以往任何光學和電子學觀測設備都無法比擬的觀察探測手段，成為現代戰爭中偵察敵情的最銳敏的眼睛，成為現代戰爭中指戰員最得力的助手。
在“伸手不見五指”的夜裏，戰士怎樣偵察敵方軍事目標和瞄準目標進行射擊呢？用手電筒或探照燈照射，顯然是不行的，因為那樣會被敵人發現。在軍事上，為了不讓敵人覺察到，不便采用可見光，而是利用不可見的紅外線，使用一種能夠接收紅外線的夜視儀，觀察和瞄準敵方的軍事目標。
物體隻要具有一定的溫度，都無例外地向外界輻射各種波長的電磁波——紅外線。可是，人的眼睛視網膜隻對0.39～0.76微米這一狹窄的可見光波段敏感，而紅外線的波段是處於可見光和毫米波（0.76～1000微米）之間。現有的攝像器件、照相器材的工作波長範圍也都在可見光區域或1.3微米以內的狹窄的近紅外區域，對3微米以上的紅外波段完全不敏感，因而也就不能成像。為了解決這一問題，人們采取“光機掃描”的方式，通過光學係統把目標在每個瞬間的紅外輻射都投射到紅外探測器上，而探測器再依次把它們轉變成強弱不同的電信號。電信號的強弱變化正好對應於目標輻射強弱的變化。這種信號經過適當的電子學處理後，由顯示器顯示出目標的熱像圖。這種儀器的名字叫做“紅外前視裝置”。它可以裝在無人駕駛飛機上，對戰地進行戰術偵察；也可以裝在戰車上、艦船上，作為夜視儀進行實地觀察；此外，隻有幾公斤重的小型紅外前視裝置，可以作為步兵手提式夜視儀。
夜視儀能夠在黑夜裏接收來自物體的紅外線，形成清晰可見的圖像，供戰士觀察目標或射擊瞄準。但許多物體或戰地目標不產生熱，因而沒有紅外線輻射，或紅外線輻射極其微弱，這樣一來，夜視儀對這些目標就成了“夜盲”。激光是治“夜盲”的神醫。人們給夜視儀配備了紅外激光器。這種激光器能夠發射紅外波段的激光束，紅外激光束照射到目標物體上反射回來，被夜視儀接收並形成圖像，為夜間活動提供了方便。在飛機或戰車上，給紅外夜視儀加裝電視設備，形成清晰明亮的圖像，甚至可以達到同白天直接觀察和瞄準物體同樣的效果。
將激光對準目標發射出去以後，又反射回來，如果測定出從發出光信號到接收到反射光信號之間的時間t，則從發出光信號地點到目標或從目標返回到發出光信號地點所用的時間為t/2，已經知道光的傳播速度C約為30萬公裏/秒，這樣便可以測出兩地距離d：
d=?Ct
這是激光測距儀的基本原理。激光具有高單色性、高方向性和高功率的特點，對於測定長遠的距離、判定目標的方位、提高測量的精度是非常有利的，是激光測距儀的理想光源。例如，衛星激光測距，通過觀測站將超短脈衝激光發射到衛星上，並測定出往返時間，便得到觀測站至衛星之間的精確距離，其相對精度可達到億分之一。衛星激光測距對解決地球物理問題、地球模型科學測定、導彈發射和航天技術的發展發揮著重要作用。我國武漢衛星激光測距站的衛星觀測質量早已跨進國際先進行列，同美國宇航局地球動力學組織的全球30多個激光跟蹤站建立了聯網，衛星激光測距技術不斷取得新進展。
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