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【導(dǎo)讀】激光技術(shù)的出現(xiàn)，像當(dāng)年半導(dǎo)體晶體管對(duì)整個(gè)電子技術(shù)的作用一樣，將對(duì)通信領(lǐng)域產(chǎn)生變革性的影響。不久的將來(lái)，將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)光電“多兵種”聯(lián)合通信時(shí)代。即光纜與現(xiàn)代常規(guī)的通信手段相互巧妙搭配，構(gòu)成現(xiàn)代化的立體通信網(wǎng)。而未來(lái)的通信，將由光電聯(lián)合通信過(guò)渡到光通信時(shí)代。到那時(shí)，現(xiàn)代的電話、電傳、電視等傳統(tǒng)電通信方式，將變成由大規(guī)模光集成的“光話”、“光報(bào)”、“光傳”、“光視”等嶄新的通信方式?？傊す馔ㄐ判路f奇特，前途無(wú)量，在未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)中必將大顯神通。

激光通信技術(shù)：激光通信是一種利用激光傳輸信息的通信方式。按傳輸媒質(zhì)的不同，可分為大氣激光通信和光纖通信。大氣激光通信是利用大氣作為傳輸媒質(zhì)的激光通信。光纖通信是利用光纖傳輸光信號(hào)的通信方式。與傳統(tǒng)微波通信相比，激光通信具有傳輸速率快、通信容量大、抗電磁干擾性能強(qiáng)、保密性高等優(yōu)點(diǎn)，且其通信終端體積小、功耗低、實(shí)用性極高，繼而引發(fā)各國(guó)研究熱潮。

近年來(lái)，隨著光纖通信的高速發(fā)展，給激光通信帶來(lái)了明媚的春天，成為現(xiàn)代通信的“熱門”領(lǐng)域。目前，美國(guó)、歐洲、日本等均在空間激光通信技術(shù)領(lǐng)域投入巨資進(jìn)行相關(guān)技術(shù)研究和在軌試驗(yàn)，對(duì)空間激光通信系統(tǒng)所涉及的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)展開了全面深入地研究，不斷推動(dòng)空間激光通信技術(shù)邁向工程實(shí)用化。

中國(guó)

2017年4月12日，“實(shí)踐十三號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，該衛(wèi)星采用了Ka 頻段、激光通信和電推進(jìn)等一系列新技術(shù)，通信總?cè)萘砍^(guò)20兆比特/秒，從而超過(guò)了我國(guó)此前研制的所有通信衛(wèi)星容量的總和，這標(biāo)志我國(guó)衛(wèi)星通信進(jìn)入高通量時(shí)代。中國(guó)國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局副局長(zhǎng)吳艷華表示，衛(wèi)星激光通信實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新跨越發(fā)展，是中國(guó)航天科技自主創(chuàng)新和軍民融合發(fā)展的典范。本次試驗(yàn)任務(wù)達(dá)到預(yù)期效果，取得圓滿成功，標(biāo)志著中國(guó)在空間高速信息傳輸這一航天技術(shù)尖端領(lǐng)域走在世界前列，為后續(xù)天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)國(guó)家重大科技工程的實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

實(shí)踐十三號(hào)

美國(guó)

美國(guó)早期開展的“激光通信演示系統(tǒng)”（OCD）、“轉(zhuǎn)型衛(wèi)星通信系統(tǒng)”（TSAT）等項(xiàng)目研究，為后期技術(shù)發(fā)展奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。近年來(lái)，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）尤為重視空間激光通信技術(shù)發(fā)展，并將其作為重要優(yōu)先事項(xiàng)，加速推進(jìn)空間激光通信技術(shù)的發(fā)展和成熟，使近地任務(wù)和深空任務(wù)的空間通信更為高效，以解決未來(lái)空間飛行任務(wù)面臨的海量數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題。其中著名的項(xiàng)目有（1）、“月球激光通信演示驗(yàn)證”項(xiàng)目；（2）“激光通信中繼演示驗(yàn)證”項(xiàng)目；（3）、“深空光學(xué)通信”項(xiàng)目；（4）“一體化射頻與光學(xué)通信”項(xiàng)目。

歐洲

歐空局（ESA）早期實(shí)施的“半導(dǎo)體激光星間鏈路試驗(yàn)”（SILEX）等項(xiàng)目首次驗(yàn)證了低地球軌道（LEO）至地球同步軌道（GEO）的星間通信，項(xiàng)目取得的極大成功給了歐空局極大的信心。2008年底，歐空局決定在其“歐洲數(shù)據(jù)中繼系統(tǒng)”（EDRS）中應(yīng)用激光通信終端，以促進(jìn)空間激光通信系統(tǒng)的研發(fā)和實(shí)施達(dá)到成熟階段，并以商業(yè)模式運(yùn)營(yíng)。近年來(lái)，“歐洲數(shù)據(jù)中繼系統(tǒng)”取得了一系列突破性進(jìn)展，成為世界上首個(gè)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的高速率空間激光通信系統(tǒng)。歐空局計(jì)劃在2020年擴(kuò)展成為全球覆蓋系統(tǒng)，形成以激光數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星與載荷為骨干的天基信息網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星、空中平臺(tái)觀測(cè)數(shù)據(jù)的近實(shí)時(shí)傳輸。

日本

日本主要采取國(guó)際合作的方式進(jìn)行空間激光通信技術(shù)研究，早期開展的“地面軌道間激光通信演示驗(yàn)證”（GOLD）等項(xiàng)目取得了巨大的成功，實(shí)現(xiàn)了世界首次低軌衛(wèi)星與地面站及移動(dòng)光學(xué)地面站之間的激光通信試驗(yàn)。近年來(lái)，為保持空間激光通信技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，日本開始向激光通信終端小型化、輕量化、低功耗方向發(fā)展。其中“空間光通信研究先進(jìn)技術(shù)衛(wèi)星”計(jì)劃和“激光數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”計(jì)劃影響力較大。

激光通信的高速率和高安全性將不斷滿足航天活動(dòng)對(duì)空間數(shù)據(jù)傳輸速率、傳輸量和實(shí)時(shí)性日益增長(zhǎng)的需求，在高速空間信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方面具有不可替代的作用，是國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)的重要戰(zhàn)略高地，是未來(lái)空間通信的主要形態(tài)。

深入挖掘和利用空間激光通信蘊(yùn)含的巨大應(yīng)用價(jià)值，對(duì)增強(qiáng)當(dāng)前空間信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、安全性以及未來(lái)深空探測(cè)意義重大。將來(lái)有可能演變成高速太空互聯(lián)網(wǎng)，所以被認(rèn)為“有潛力給太空通信帶來(lái)革命性改變”。