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空间激光通信研究现状及发展趋势

2012-11-06姜会林王晓曼佟首峰张立中

中国光学 2012年2期

付 强,姜会林*,王晓曼,刘 智,佟首峰,张立中

(1.长春理工大学空间光电技术研究所,吉林长春130022; 2.长春理工大学电子信息工程学院,吉林长春130022)

1 引言

空间激光通信经过多年探索取得了突破性进展,已成为解决微波通信瓶颈、构建天基宽带网、实现对地观测海量数据实时传输的有效手段,具有很大的民用和军用潜力。其优势主要体现在[1]:

(1)光波频率高。其频率比微波频率高3~4个数量级,作为通信的载波有更宽的利用频带,可实现海量数据实时传输,对于地球科学研究、环境灾害监测、军事信息获取等应用意义重大。

(2)光波波长短。与微波相比其发射天线口径成倍减小,同时激光发散角小,能量高度集中,功率相对较低,使得通信终端在体积、重量和功耗方面都具有明显优势。该特点使得光通信终端易于搭载多种平台,实用化程度高。

(3)激光方向性好。它的发射光束极窄,使得激光通信具有高指向性,而且能够有效地提高防窃听能力,使得对地观测数据传输具有极高的保密性。

(4)光波波段远离电磁波谱。空间激光通信抗干扰能力比空间微波通信强得多,在机场、战区等特殊环境下,仍能保证对地观测数据的顺畅传输。

(5)空间激光通信经过大气时,通过选择适宜的波长、采用多点布站、自动浮动阈值、自适应光学等措施可以有效减少气候及天气的影响。

因此,先进的空间激光通信将对信息时代,特别是数据海量传输技术的发展起到极大的促进和支撑作用。……

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