1983年，美國開始實施“戰(zhàn)略防御倡議”（sdi）計劃，天基激光武器技術(shù)的研究也被納入其中，由戰(zhàn)略防御計劃局（sdio）負責實施（1993年5月易名為彈道導彈防御局）。sdi計劃旨在對付蘇聯(lián)的洲際彈道導彈，要求將敵方導彈扼殺在多彈頭分離之前的助推段。當時的sdi設(shè)想，蘇聯(lián)會同時發(fā)射2000枚洲際彈道導彈，天基武器系統(tǒng)應有每秒鐘擊落40枚導彈的能力。為此，需在軌道上部署幾十顆激光作戰(zhàn)衛(wèi)星，每顆衛(wèi)星上的激光武器需由發(fā)射功率為30兆瓦的激光器和直徑10米的主反射鏡組成。

　　蘇聯(lián)解體以后，美國作戰(zhàn)戰(zhàn)略發(fā)生變化。天基激光武器系統(tǒng)的主要任務由防御洲際彈道導彈轉(zhuǎn)為防御戰(zhàn)區(qū)彈道導彈；攻擊目標不再是從蘇聯(lián)本土起飛的大批遠程導彈，而是可能從世界上任何地點發(fā)射的近程彈道導彈。作戰(zhàn)戰(zhàn)略的變化放寬了對天基激光器的要求。

　　美國彈道導彈防御局就天基激光武器系統(tǒng)進行了多方案比較，提出的最優(yōu)方案是：在高度為1300千米、傾角為40°、不同升交點赤經(jīng)的圓軌道上，部署24顆激光作戰(zhàn)衛(wèi)星構(gòu)成全球星座。每顆激光作戰(zhàn)衛(wèi)星能摧毀以其為中心、半徑為4000千米范圍內(nèi)的導彈。根據(jù)目標距離不同，它可在2～5秒內(nèi)摧毀飛行中的導彈。如果新目標與原射向之間的角度不太大的話，激光作戰(zhàn)衛(wèi)星能在0.5s內(nèi)調(diào)整到新的方向，瞄準另一枚導彈。

　　激光作戰(zhàn)衛(wèi)星由激光武器（激光器、光學系統(tǒng)、捕獲跟蹤與指向系統(tǒng)）和平臺服務系統(tǒng)組成。激光器采用氟化氫激光器，工作波長2.7微米，發(fā)射功率估計為8兆瓦。光學系統(tǒng)的主反射鏡直徑8米，鏡表面有超反射涂層，不需要主動冷卻，即能保證激光器在巨大熱負荷下正常工作。捕獲跟蹤與指向系統(tǒng)由監(jiān)視裝置和穩(wěn)定平臺組成，能在激光器機械泵產(chǎn)生強烈振動的情況下，保證光束對準目標。平臺服務系統(tǒng)包括電源、反應物（燃料）、數(shù)據(jù)處理和測控等分系統(tǒng)。

　　在20世紀80年代末和90年代初，激光作戰(zhàn)衛(wèi)星各分系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)均已得到演示驗證。

　　“阿爾法”激光器由trw公司于1980年開始研制，1989年進行首次出光試驗，到1994年8月，已出光10次以上，并在兆瓦級功率水平獲得高質(zhì)量輸出光束。通過改進激光器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，增加模塊化腔環(huán)的辦法，減輕了激光器的質(zhì)量，可將輸出功率提高到實戰(zhàn)水平。最近研究表明，通過改進激光器的噴管設(shè)計，還可進一步減輕質(zhì)量。在光學系統(tǒng)方面，1989年制造了直徑4米的多面組合反射鏡，1993年攻克了制造11米反射鏡的關(guān)鍵技術(shù)，為大型光學系統(tǒng)的工程實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

　　由于捕獲跟蹤與指向系統(tǒng)采用了大型先進反射鏡計劃和大型光學演示實驗計劃開發(fā)的新技術(shù)，已制成4米直徑、主動控制的多面組合反射鏡，可按比例直接放大到實戰(zhàn)用的8米直徑反射鏡。