自由空间激光通信技术

【摘要】：空间激光通信系统是指以激光光波作为载波,大气作为传输介质的光通信系统。自由空间激光通信结合了光纤通信与微波通信的优点,既具有大通信容量、高速传输的优点,又不需要铺设光纤, 因此各技术强国在空间激光通信领域投入大量人力物力,并取得了很大进展。本文首先介绍了自由空间激光通信的组成,大气传输激光通信系统是由两台激光通信机构成的通信系统,它们相互向对方发射被调制的激光脉冲信号(声音或数据),接收并解调来自对方的激光脉冲信号,实现双工通信。其次文中介绍了在自由空间激光通信中有一些关键技术:高功率激光器的选择,快速、精确的捕获、跟踪和瞄准 (ATP)技术,精密可靠高增益的收、发天线,大气信道等。总之,空间光通信是包含多项工程的交叉科学研究课题,它的发展与高质量大功率半导体激光器、精密光学元件、高质量光滤波器件、高灵敏度光学探测器及快速、精密光、机、电综合技术的研究和发展密切不可分,光电器件、激光技术和电子学技术的发展,为空间光通信奠定了物质基础。目前,星际自由空间光通信技术的可行性问题已经解决, 虽然至今尚未真正实现星际通信,但是发射功率、接收灵敏度、捕获和瞄准要求、热稳定性和机械稳定性等关键技术近几年已取得明显进步,相信不远的将来将取代微波通信成为星际通信的主要手段。对于自由空间激光通信来讲,它的研究重点包括:光源,发射和接收天线,大气信道,组网及其他技术,保密通信。