总第２２８期２０１３年第６期
舰船电子工程
ＳｈｉＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｉｎｅｅｒｉｎ ｐｇｇ Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．６
１６
激光通信技术的军事应用与发展分析
郑连泽 李国柱
（）海军装备部西安军事代表局 西安 ７１００５４
＊
摘 要 激光通信技术在现代战争中发挥着越来越重要的作用。论文介绍了激光通信技术的发展历程以及装备的研制、改进情况，指出了在现代战争中发展激光通信技术的优势和重要性，重点探讨了几种激光通信技术的性能及其特点，最后论述了激光通信技术的发展动向与分析。
关键词 激光通信；动向；分析中图分类号 ＴＮ９７
ＭｉｌｉｔａｒＡｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｍｅｎｔＡｎａｌｓｉｓｏｆｔｈｅＬａｓｅｒ ｙｐｐｐｙ
ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏ ｇｙ
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（’，’）ＸｉａｎＭｉｌｉｔａｒＲｅｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅＢｕｒｅａｕｏｆＮａｖａｌＡｒｍａｍｅｎｔＤｅａｒｔｍｅｎｔＸｉａｎ ７１００５４ ｙｐｐ
Ａｂｓｔｒａｃｔａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｌａｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｍｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｓｉｎｔｈｅｗａｒｔｏｄａ．Ｔｈｅｒｏｃｅｓｓｏｆｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｔｈｅ Ｌ ｇｙｐｙｐｙｐｐ Ｌａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏａｂｒｏａｄａｎｄｅｕｉｍｅｎｔｉｎｓｏｍｅｃｏｕｎｔｒｉｅｓａｎｄｉｔｓｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｕｅｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄ ｇｙｑｐｑｐ ｏｆｓｅｖｅｒａｌｌａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｓｅｅｋｅｒｓａｒｅａｎａｌｚｅｄ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｔｒｅｎｄａｎｄａｎａｌｓｉｓｏｆｌａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｒｏｅｒｔｉｅｓ －ｇｙｙｐｙｐｐ ｎｏｌｏａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． ｇｙ
，，ＫｅＷｏｒｄｓｌａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｒｅｎｄａｎａｌｓｉｓ ｙｙ ＣｌａｓｓＮｕｍｂｅｒ９７ ＴＮ
１ 引言
激光通信是利用激光光束作为载波，在自由空间如大外太空中直接传输光信息的一种通信方式。开辟了全气、
新的通信频道使调制带宽可以显著增加、传输速率及信息／、量大（最高可达１能把光功率集中在非常窄的光０Ｇｍｉｎ）
束中、器件的尺寸、重量、功耗都明显降低、各通信链路间的电磁干扰小、保密性强，并且显著减少地面基站。本文就激光通信技术、军事运用、发展动向、发展分析等，作进一步的
１］
。研究和探讨［
语音信号，最后通过功放经耳机接收，完成语音通信。当开关Ｋ掷向下时，可传递数据，进行计算机间通信，这相当于接口电路、调制解调器、一个数字通信系统。它由计算机、
２］
。大气传输信道等几部分组成［
２ 激光通信技术
２．１ 传输原理
大气传输激光通信系统是由两台激光通信机构成的通它们相互向对方发射被调制的激光脉冲信号（声音信系统，
，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。图１所示的是一台激光通信机的原理框图。图中系统可传递语音和进行计算机间数据通信。受调制的信号通过功率驱动电路使激光器发光，从而使载有语音信号的激光通过光学天线发射出去。另一端的激光通信机通过光学天线将收集到的光信号聚到光电探测器上，然后将这一光信号转换成电信号，再将信号放大，用阈值探测方法检出有用信号，再经过解调电路滤去基频分量和高频分量
，还原出
图１ 激光通信原理图
２．２ 关键技术
）高功率激光器的选择。空间光通信具有传输距离１长，空间损耗大的特点，因此要求光发射系统中的激光器输出功率大，调制速率高。
·二氧化碳激光器。输出功率最大（，输出波０ｋＷ）＞１长有１但体积较大，寿命较短，比较适合于卫０．６ｍ和９．６ｍ，星与地面间的光通信。
·Ｎ：能提供几瓦的连ｄＹＡＧ激光器。波长为１０６４ｎｍ，续输出，但要求高功率的调制器并保证波形质量，因此比较
修回日期：２０１２年１２月１９日，２０１３年１月２７日＊收稿日期：
作者简介：郑连泽，男，硕士研究生，高级工程师，研究方向：自动化控制。
难以实现，是未来空间通信的发展方向之一。采用半导体泵浦的固体激光器，若使半导体发射谱线与Ｎｄ：ＹＡＧ激光器吸收谱线一致，可减少热效应，改善激光光束质量，提高激光源综合性能。这种激光器适合用于星际光通信。
·二极管激光器（ＬＤ）。ＬＤ具有高效率、结构简单、体积小、重量轻等优点，并且可以直接调制，所以现在许多空间光通信系统都采用ＬＤ作为光源。例如波长为８００～８６０ｎｍ的ＡＬＧａＡｓ
ＬＤ和波长为９７０～１０１０ｎｍ的ＩｎＧａＡｓＬＤ。由于ＡＬＧａＡｓ ＬＤ具有简单、高效的特点，并且与探测、跟踪用ＣＣＤ阵列具有波长兼容性，在空间光通信中成为一个较好的选择。
２）快速、精确的捕获、跟踪和瞄准（ＡＴＰ）
技术。这是保证实现空间远距离光通信的必要核心技术。系统通常由以下两部分组成：
·捕获（粗跟踪）系统。它是在较大视场范围内捕获目标，捕获范围可达±１°～±２０°或更大。通常采用ＣＣＤ阵列来实现，并与带通光滤波器、信号实时处理的伺服执行机构共同完成粗跟踪，
即目标的捕获。粗跟踪的视场角为几毫弧度，灵敏度约为１０ｐＷ，跟踪精度为几十毫弧度；·跟踪、瞄准（精跟踪）系统。该系统是在完成目标捕获后，对目标进行瞄准和实时跟踪。通常采用四象限红外探测器（ＱＤ）或Ｑ－ＡＰＤ高灵敏度位置传感器来实现，并配以相应伺服控制系统。精跟踪要求视场角为几百微弧度，跟踪精度为几十微弧度，跟踪灵敏度大约为几纳瓦。３）精密可靠高增益的收、发天线。为完成系统双向互逆跟踪，空间光通信系统均采用收、发一体天线，隔离度近１００％的精密光机组件。由于二极管激光器光束质量一般较差，要求天线增益高，另外为适应空间系统，天线（包括主副镜，
合束、分束滤光片等光学元件）总体结构要紧凑、轻巧、稳定可靠。目前天线口径一般为几厘米至２５厘米。４）大气信道。在地－地、地－空激光通信系统信号传输中，大气信道是随机的。大气中气体分子、水雾、雪、气溶胶等粒子，几何尺寸与二极管激光波长相近甚至更小，这就会引起光的吸收和散射，特别在强湍流情况下，光信号将受到严重干扰。因此如何保证随机信道条件下系统的正常工作，
对大气信道工程研究是十分重要的。３ 军事运用
１
）海基系统。现代海战的主要作战方式是舰船编队作战，
其主要优势是可以发挥舰船编队作战的整体作战效果，因此作战中舰与舰之间的通信联系自然成为指挥控制的关键所在。旗语是最早的舰船间通信手段，显然不能适应现代舰船间通信要求。无线电通信是目前舰船上采用的通信手段，它的优点是数据传输快速，传递距离大，但是它的致命缺陷是保密性差，即容易被敌方窃听和干扰，甚至己方的无线电设备之间也会产生相互干扰。相比之下，激光无线通信具有如下的优势。一是激光无线通信的传输媒介是红外波段的不可见光，沿直线传播，光束非常细，所以被截取的可能性几乎不存在；激光不会受电磁波的干扰，信号激光通信机本身之间也不会相互干扰。因此，采用激光大气通信，舰船问通信的至关重要的保密性可以得到极好的保障。二是激光通信可以实现远距离的通信。通过加大激
光功率，提高接收透镜的口径等措施，可以大大提高激光通信的作用距离。三是激光传输不需要光纤等媒介，因此特别适合无法铺设光缆等的场合。三是透明的传输协议。激光大气产品作为一种物理层的传输设备，任何传输协议均可容易的叠加上去，
对语音、数据、代码等业务均可以做到透明传送［
３］
。２
）陆基系统。利用地面台站的大功率激光器发出强脉冲激光，
直接经卫星上的反射镜光束反射至所需照射的地域，实现与目标的通信。这种方式可通过星载反射镜扩展成宽光束。实现一个相当大范围内的通信；
也可以控制成窄光束，以扫描方式通信。此方案灵活，通信距离远。可用于全球范围内光束所能照射到的地域，通信速率高，不容易被敌人截获，安全隐蔽性好，有助于提高目标的生存能力。
３
）空基系统。空基系统也称机载激光对目标通信系统，
机载激光对目标通信是将大功率激光器置于飞机上，飞机飞越预定地域时。激光束以一定形状的波束（如１５ｋｍ长，１ｋｍ宽的矩形）扫过目标地域完成对目标的广播式通讯。
对于机载激光通信系统，飞机相对地面运动，最好采用矩形光斑扫过预定地区，这样可以减小发射机的单脉冲能量。为了实现通信，飞机必须知道目标所在的大概地区位置，飞机在预定地区上空做往返飞行，使光斑能够扫过整个预定地域。
４
）天基系统。把大功率激光器置于卫星上完成通信功能，地面指挥中心用微波将报文数据发射至卫星，然后对星载激光发射机进行调制，
发射光脉冲信号，对于星载系统，
发射光斑一般采用圆形。激光束经过云层、大气后到达地面，其光斑直径扩大到几千米至十几千米。卫星还要控制激光束方向，
使光斑在预定地区上扫描，扫描轨迹用激光信号传输到目标接收装置接收。还可以借助一颗卫星与另一颗卫星的星际之间的通信，让位置最佳的一颗卫星实现与指定地域的目标通信。
由于在大气层以外激光几乎没有衰减，因此在保持地面光斑直径不变的情况下，不论是低轨道卫星还是高轨道同步卫星，所需激光器的功率都是相同的。但是，由于卫星和目标间存在相对运动，
因此目标接收到的激光信号将产生多普勒频移，而多普勒频移量与卫星轨道高度有关：卫星轨道越高，卫星相对地面的速度越小，多普勒频移也越小。由于实际使用的原子滤光器基本上是一种固定频率的滤光器，因此要求激光器的光频能够微调，以预先对超出原子滤光器探测频带范围的多普勒频移进行校正。当采用地球同步卫星时，卫星相对地面静止，多普勒频移最小，因此星载激光对目标通信系统应采用地球同步卫星。采用地球同步卫星也可以减少卫星数量，降低整个系统的成本以及保持卫星与地面指挥中心的连通性，发射三颗地球同步卫星即可实现全球激光对目标通信。
发展动向
１）美国ＡＯｐｔｉｘ技术公司的激光通信系统项目飞行试验取得突破性进展。法国《航宇防务》２００９年１２月１６日报道：超高带宽激光通信解决方案开发商———美国ＡＯｐ
ｔｉｘ技４
术公司于２００９年１２月１５日对外宣布，公司在位于纽约州罗马市的美国空军研究实验室（Ａｉｒ Ｆｏｒｃｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａ－ｔｏｒｙ，ＡＦＲＬ）完成该项目第二阶段的飞行试验，项目的资金是由位于弗吉尼亚州阿林顿的空军科学研究办公室提供
［４］
。
这次飞行测试执行的是增强空对地激光通信系统（Ｅｎ－
ｈａｎｃｅｄ Ａｉｒ－ｔｏ－Ｇｒｏｕｎｄ Ｌａｓｅｒｃｏｍ Ｓｙ
ｓｔｅｍ，ＥＡＧＬＳ）项目的一部分，用于演示ＡＯｐｔｉｘ技术公司独特的能力，即在安装有Ｒ３．１激光终端的飞机和ＬＣＴ－５地面固定激光终端之间沿着实时超高带宽通信方向进行瞄准、捕获和跟踪（Ｐｏｉｎｔｉｎｇ，Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｔｒａｃｋｉｎｇ
，ＰＡＴ）的能力。ＡＯｐｔｉｘ技术公司在地平面之上大约１２０００ｆｔ、倾斜距离超过１００ｋｍ的高空成功地进行了低功耗、视力无害、超高带宽的地对空自由空间光学（Ｆｒｅｅ Ｓｐａｃｅ Ｏｐ
ｔｉｃａｌ，ＦＳＯ）链接演示。它的覆盖范围超过３１０００ｋｍ
２
，能够接收来自于两个不同飞机平台摄像机和千兆以太网的未经压缩的高分辨率视频，并且能够以２．５千兆位的多频道数据链进行单独的双向传输。ＡＯｐｔｉｘ技术公司还在自动时钟恢复（Ａｕｔｏ－ｍａｔｉｃ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ
，ＡＣＲ）中演示了先进误差收集能力，以及为超高带宽ＦＳＯ链接而特别开发的前向纠错（Ｆｏｒ－ｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ，ＦＥＣ）能力。ＡＯｐ
ｔｉｘ技术公司的激光通信产品可以使其在传播战场实时情报、监视和侦查信息时，
不再受目前无线电频率网络数据率的限制。２
）美国国家航空航天局喷气推进实验室准备进行天地激光通信。美国《航空周刊》网站２０１２年８月２０日报道：在资深人员都忙于好奇号探测火星之时，喷气推进实验室内一群２０多岁的年轻科学家和工程师正准备利用手上的资源演示验证太空到地面的激光通信。用具商业现货的
电子设备、国际太空站，以及Ｓｐ
ａｃｅＸ的“龙”货运舱［５］
。使用特高频链路下载来自火星的高分辨率图像的速度过慢，“用于激光通信科学的光学有效载荷”（Ｏｐａｌｓ）项目正在尝试从太空利用激光通信，拓宽带宽。Ｏｐａｌｓ项目预计持续三年。
Ｏｐ
ａｌｓ项目的试验是从太空站向位于怀特伍德的太空望远镜发送数据。主要目标是开发一套软件，
实现以足够精度发射激光，传输１０长的测试视频，利用激光束传递数字信号。数据率３０～５０ｍｂｐ
ｓ是“非常合适的”。试验者真正感兴趣的是演示验证指向与跟踪能力。
为了将成本限制在０．２亿美元之内，项目团队选用了商业现货的激光和电子设备面板，
外加一个自定义配电板，这些仪器被密封在一个铝罐内，加压到一个大气，这样就无需使用具有太空资质的硬件。密封罐外部有一个双轴万向节，一个光学头，配有上行链路望远镜，和下行链路激光瞄准仪。上行链路望远镜使用了许多尖端软件，
捕捉来自怀特伍德的激光瞄准光束，密封罐内的激光将借助光纤缆绳和瞄准仪把测试视频反向送回到怀特伍德一个１ｍ的望远镜接收器。
Ｏｐａｌｓ团队将在２０１３年夏季借助ＳｐａｃｅＸ的“龙”货运舱，将试验台送到国际太空站，重２２７ｋｇ的有效载荷包括其上携带的标准的太空站“飞行可释放连接机构”（ＦＲＡＭ）非加压舱。
３）ＩＴＴ
Ｅｘｅｌｉｓ公司为美海军研发激光通信系统。美国华盛顿技术网站２０１２年９月１０日报道：ＩＴＴ Ｅｘｅｌｉｓ公司和合作伙伴ＮＯＶＡＳＯＬ公司已经获得了一份价值７００万美
元的合同，为美海军和海军陆战队开发激光通信系统［
６］
。ＩＴＴ
Ｅｘｅｌｉｓ公司将负责系统工程设计、产品开发和生产；ＮＯＶＡＳＯＬ公司将负责定制激光通信技术的设计开发。该团队将开发一种高带宽视距系统，将用于舰对舰、舰对岸和地对地的任务应用。ＩＴＴ Ｅｘｅｌｉｓ公司电子系统主管加里·塔伦蒂诺说，“目前执行任务需要传输大量的数据，最高速度达３ＧＢ／ｓ，近乎实时传输。”激光通信系统的优点在于消除了无线电频率干扰的风险。
该合同授权方为美国海军研究办公室和海军研究实验室。
４
）美德联合开发用于无人机的空天激光通信技术［７］
。美国通用原子航空系统公司网站２０１２年９月１２日报道：美国通用原子航空系统公司与德国特萨特空间通信公司９月１２日宣布，将联合开发供无人机（ＵＡＶ）使用的宽带、抗干扰、安全保密空天激光通信技术，作为现有的Ｋｕ波段和Ｋａ波段数据链替换方案，
以便在无人机与近地卫星等航天器之间建立高速激光通信链路。
通用原子航空系统公司表示，新型传感器的引入和ＵＡＶ使用的增多，
将使近期内对ＵＡＶ与地面之间通信带宽的需求增加，
且超过现有射频通信系统的能力；激光通信有可能把数据率提高到现在的１０００倍，能够为射频卫星通信提供下一代替换方案；特萨特空间通信公司通过参加美国与德国合作的项目，证实了利用激光数据链可实现数据率很高的空间－空间、空间－地面通信。
根据两家公司达成的协议，通用原子航空系统公司将申请美国政府部门的支持，
以便进行一次光学激光子系统演示验证。特萨特空间通信公司将完成激光通信终端（ＬＣＴ）
的开发，并交付一套数据链控制器（用来对ＵＡＶ与通信卫星之间的数据传输进行管理）
。在完成研制工作之后，
两家公司计划开展验证，确认ＵＡＶ可以通过数据率达．６吉字节每秒（２．６ＧＢｐ
ｓ）的激光通信上行链路与一个现成可用的低轨道航天器通信。后续的原型机工作将利用安装在一颗处于静地轨道的欧洲空间局“阿尔法星”上的ＣＴ来验证宽带ＵＡＶ－地面通信能力。
５）欧洲完成“数据中继卫星系统”设计工作。欧洲航天局２０１２年１１月２３日报道：欧洲数据中继卫星系统（ＥＤＲＳ
）的设计工作已经完成并通过审批。这标志着该系统获得其首个用户———欧盟全球环境与安全监测（ＧＭＥＳ
）计划的认可［
８］
。ＥＤＲＳ将提供一个快速、
可靠、无缝的通信网络，实现按需实时从卫星获取信息。它将是首个商业运营的为对地观测界提供服务的数据中继系统。
该系统通过欧洲航天局与阿斯特里姆服务公司间建立的“公－私合作关系”（ＰＰＰ）建造，利用在近地轨道上运行的两颗卫星的有效载荷。从较低轨道的卫星传输数据到这些ＥＤＲＳ有效载荷，然后再中继回地面。有效载荷包括一个由德国ＴＥＳＡＴ公司研制的激光终端，这些有效载荷能在较低轨道的卫星与静地轨道的ＥＤＲＳ间（４００００ｋｍ的距离），每秒上传１．８Ｇ的信息。
来自欧洲航天局、阿斯特里姆公司、德国宇航中心的成
２Ｌ
员组成的设计评审委员会审批通过了整个系统设计：从卫欧星到支持系统。工业组织正在与所有分包商进行谈判，洲航天局的合作伙伴阿斯特里姆服务公司准备开始生产。ＥＤＲＳ是欧洲在创新激光通信终端技术的一个突破，该技术是Ｅ预计在２ＤＲＳ的核心，０１４年以前投入运行。首批两个ＥＤＲＳ有效载荷将随Ｅｕｔｅｌｓａｔ－ＥＢ９Ｂ卫星发射升将携带第二个Ｅ空。第二颗卫星预计在２０１６年发射，ＤＲＳ有效载荷和Ｈｌａｓ－３有效载荷。该卫星将由德国ＯＨＢ公ｙ
目前正在研制中。司建造，
）美军重视电子战在海空一体战中的应用。导弹威６
胁网站２美国海军和空军提出了“海空一０１３年１月报道：“理论，空海一体战办公室声称：空海一体战”要求高体战”
度协同，利用跨地域作战以“瓦解敌方用于部署实施行动的／在美军力量的有Ａ２ＡＤ武器系统的情报收集和指挥控制；
／效区域内摧毁或使Ａ挫败敌方以保护２ＡＤ武器系统失效；
９］。”美军的联合力量［
）组网及其他技术。随着自由空间光通信技术的不 ４
由点对点系统向光网络系统发展是大势所趋。未断完善，
来的自由空间光网络将形成一个立体的交叉光网，可在大再与气层内外和外太空卫星上形成庞大的高容量通信网，满足未来的各种通信业务需求。地面上的光纤网络相沟通，
）保密通信。自由空间光通信的安全保密性较好，因５
很难在空中发现其通信链为红外激光的波束窄且不可见，
路。同时，激光束定向性好，如果想截取，一般需要在链路这是很难做到的，而即使被截取，用户也会发现，因中插入，为链路被中断。
６ 结语
总之，激光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、电光电器件、激光技术和综合技术的研究和发展密切不可分，
１２］
。为空间光通信奠定了物质基础［电子学技术的发展，
美国将于２０１４年发射的新型ＧＰＳＩＩＩ卫星将采用比Ｐ （代码更强、更安全的Ｍ码。激光通信设备中也有一定Ｙ）
这类通信设备比射频设备更难被干扰。的改进，
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５ 发展分析
激光通信技术的发展趋势：光源、发射和接收天线、大
１０］
。气信道、组网及其他技术、保密通信等［
）光源。对于光源，除了要求输出光束质量好、工作１
出射光束窄以外，还要考虑激光器的输出功率稳定频率高、
性、频率稳定性、光束方向稳定性和工作寿命等。例如，自这是由于由空间光通信系统原来多采用８００ｎｍ波段光源，此波段的激光器体积小、重量轻、效率高，比较成熟，有成同时该波段也有比较成熟的铯原子滤波器。目前，自由品；
空间光通信的工作波段已向１５５０ｎｍ波段发展。
）发射和接收天线。发射天线可以设计成接近衍射２
极限，尽管可以获得最小的光斑，但也给精确对准带来困为了接收更多的信号能量，接收天线的直径越大越好，难；
同时也会增加系统的体积、重量和成本。所以，研制体积小、重量轻、光学增益大的新型接收天线对提高接收灵敏度有非常重要的意义。
）大气信道。对于大气对激光通信信号的干扰的分３析，目前仅局限于大气的吸收和散射等，很少涉及到大气湍流引起的闪烁、光束漂移、扩展以及大气色散等问题，而这些从而影响系统的误码率因素都会影响接收端信号的信噪比，
和通信距离、通信带宽。目前，已开始采用自适应光学技术。
檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷
（上接第１５页）
［５］ＢＥＮＡＴＭＡＮＣＥ Ｍ，ＭＡＬＴＢＹＲ．Ｉｎｔｅｒａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｏｗｅｒ ｇｐ
／／ａｎｄｒｏｕｌｓｉｏｎｓｓｔｅｍｏｎｌａｎｄｏｎｏｖｅｒｖｉｅｗ［Ｃ］Ｐｒｏｃ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ － ｐｐｙＳｈｉＴｅｃｈｎｏｌｏｉｅｓＳｍｏｓｉｕｍ，Ａｒｌｉｎｔｏｎ，ＵＳＡ，２００７：７１． －ｐｇｙｐｇ ［］叶志浩，方明，马凡．舰船综合电力系统发电机组投切条件分６
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ｖａｌＦｏｒｃｅ．ＡｒｌｉｎｔｏｎＶＡ［Ａ］．ＮａｖａｌＲｅｓｅａｒｃｈＡｄｖｉｓｏｒＣｏｍ－ ｇｙ ，ｍｉｔｔｅｅ２００２：３１６２．－
总第２２８期２０１３年第６期
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１６
激光通信技术的军事应用与发展分析
郑连泽 李国柱
（）海军装备部西安军事代表局 西安 ７１００５４
＊
摘 要 激光通信技术在现代战争中发挥着越来越重要的作用。论文介绍了激光通信技术的发展历程以及装备的研制、改进情况，指出了在现代战争中发展激光通信技术的优势和重要性，重点探讨了几种激光通信技术的性能及其特点，最后论述了激光通信技术的发展动向与分析。
关键词 激光通信；动向；分析中图分类号 ＴＮ９７
ＭｉｌｉｔａｒＡｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｍｅｎｔＡｎａｌｓｉｓｏｆｔｈｅＬａｓｅｒ ｙｐｐｐｙ
ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏ ｇｙ
ＺＨＥＮＧＬｉａｎｚｅＩＧｕｏｚｈｕ Ｌ
（’，’）ＸｉａｎＭｉｌｉｔａｒＲｅｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅＢｕｒｅａｕｏｆＮａｖａｌＡｒｍａｍｅｎｔＤｅａｒｔｍｅｎｔＸｉａｎ ７１００５４ ｙｐｐ
Ａｂｓｔｒａｃｔａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｌａｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｍｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｓｉｎｔｈｅｗａｒｔｏｄａ．Ｔｈｅｒｏｃｅｓｓｏｆｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｔｈｅ Ｌ ｇｙｐｙｐｙｐｐ Ｌａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏａｂｒｏａｄａｎｄｅｕｉｍｅｎｔｉｎｓｏｍｅｃｏｕｎｔｒｉｅｓａｎｄｉｔｓｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｕｅｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄ ｇｙｑｐｑｐ ｏｆｓｅｖｅｒａｌｌａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｓｅｅｋｅｒｓａｒｅａｎａｌｚｅｄ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｔｒｅｎｄａｎｄａｎａｌｓｉｓｏｆｌａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｒｏｅｒｔｉｅｓ －ｇｙｙｐｙｐｐ ｎｏｌｏａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． ｇｙ
，，ＫｅＷｏｒｄｓｌａｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｒｅｎｄａｎａｌｓｉｓ ｙｙ ＣｌａｓｓＮｕｍｂｅｒ９７ ＴＮ
１ 引言
激光通信是利用激光光束作为载波，在自由空间如大外太空中直接传输光信息的一种通信方式。开辟了全气、
新的通信频道使调制带宽可以显著增加、传输速率及信息／、量大（最高可达１能把光功率集中在非常窄的光０Ｇｍｉｎ）
束中、器件的尺寸、重量、功耗都明显降低、各通信链路间的电磁干扰小、保密性强，并且显著减少地面基站。本文就激光通信技术、军事运用、发展动向、发展分析等，作进一步的
１］
。研究和探讨［
语音信号，最后通过功放经耳机接收，完成语音通信。当开关Ｋ掷向下时，可传递数据，进行计算机间通信，这相当于接口电路、调制解调器、一个数字通信系统。它由计算机、
２］
。大气传输信道等几部分组成［
２ 激光通信技术
２．１ 传输原理
大气传输激光通信系统是由两台激光通信机构成的通它们相互向对方发射被调制的激光脉冲信号（声音信系统，
，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。图１所示的是一台激光通信机的原理框图。图中系统可传递语音和进行计算机间数据通信。受调制的信号通过功率驱动电路使激光器发光，从而使载有语音信号的激光通过光学天线发射出去。另一端的激光通信机通过光学天线将收集到的光信号聚到光电探测器上，然后将这一光信号转换成电信号，再将信号放大，用阈值探测方法检出有用信号，再经过解调电路滤去基频分量和高频分量
，还原出
图１ 激光通信原理图
２．２ 关键技术
）高功率激光器的选择。空间光通信具有传输距离１长，空间损耗大的特点，因此要求光发射系统中的激光器输出功率大，调制速率高。
·二氧化碳激光器。输出功率最大（，输出波０ｋＷ）＞１长有１但体积较大，寿命较短，比较适合于卫０．６ｍ和９．６ｍ，星与地面间的光通信。
·Ｎ：能提供几瓦的连ｄＹＡＧ激光器。波长为１０６４ｎｍ，续输出，但要求高功率的调制器并保证波形质量，因此比较
修回日期：２０１２年１２月１９日，２０１３年１月２７日＊收稿日期：
作者简介：郑连泽，男，硕士研究生，高级工程师，研究方向：自动化控制。
难以实现，是未来空间通信的发展方向之一。采用半导体泵浦的固体激光器，若使半导体发射谱线与Ｎｄ：ＹＡＧ激光器吸收谱线一致，可减少热效应，改善激光光束质量，提高激光源综合性能。这种激光器适合用于星际光通信。
·二极管激光器（ＬＤ）。ＬＤ具有高效率、结构简单、体积小、重量轻等优点，并且可以直接调制，所以现在许多空间光通信系统都采用ＬＤ作为光源。例如波长为８００～８６０ｎｍ的ＡＬＧａＡｓ
ＬＤ和波长为９７０～１０１０ｎｍ的ＩｎＧａＡｓＬＤ。由于ＡＬＧａＡｓ ＬＤ具有简单、高效的特点，并且与探测、跟踪用ＣＣＤ阵列具有波长兼容性，在空间光通信中成为一个较好的选择。
２）快速、精确的捕获、跟踪和瞄准（ＡＴＰ）
技术。这是保证实现空间远距离光通信的必要核心技术。系统通常由以下两部分组成：
·捕获（粗跟踪）系统。它是在较大视场范围内捕获目标，捕获范围可达±１°～±２０°或更大。通常采用ＣＣＤ阵列来实现，并与带通光滤波器、信号实时处理的伺服执行机构共同完成粗跟踪，
即目标的捕获。粗跟踪的视场角为几毫弧度，灵敏度约为１０ｐＷ，跟踪精度为几十毫弧度；·跟踪、瞄准（精跟踪）系统。该系统是在完成目标捕获后，对目标进行瞄准和实时跟踪。通常采用四象限红外探测器（ＱＤ）或Ｑ－ＡＰＤ高灵敏度位置传感器来实现，并配以相应伺服控制系统。精跟踪要求视场角为几百微弧度，跟踪精度为几十微弧度，跟踪灵敏度大约为几纳瓦。３）精密可靠高增益的收、发天线。为完成系统双向互逆跟踪，空间光通信系统均采用收、发一体天线，隔离度近１００％的精密光机组件。由于二极管激光器光束质量一般较差，要求天线增益高，另外为适应空间系统，天线（包括主副镜，
合束、分束滤光片等光学元件）总体结构要紧凑、轻巧、稳定可靠。目前天线口径一般为几厘米至２５厘米。４）大气信道。在地－地、地－空激光通信系统信号传输中，大气信道是随机的。大气中气体分子、水雾、雪、气溶胶等粒子，几何尺寸与二极管激光波长相近甚至更小，这就会引起光的吸收和散射，特别在强湍流情况下，光信号将受到严重干扰。因此如何保证随机信道条件下系统的正常工作，
对大气信道工程研究是十分重要的。３ 军事运用
１
）海基系统。现代海战的主要作战方式是舰船编队作战，
其主要优势是可以发挥舰船编队作战的整体作战效果，因此作战中舰与舰之间的通信联系自然成为指挥控制的关键所在。旗语是最早的舰船间通信手段，显然不能适应现代舰船间通信要求。无线电通信是目前舰船上采用的通信手段，它的优点是数据传输快速，传递距离大，但是它的致命缺陷是保密性差，即容易被敌方窃听和干扰，甚至己方的无线电设备之间也会产生相互干扰。相比之下，激光无线通信具有如下的优势。一是激光无线通信的传输媒介是红外波段的不可见光，沿直线传播，光束非常细，所以被截取的可能性几乎不存在；激光不会受电磁波的干扰，信号激光通信机本身之间也不会相互干扰。因此，采用激光大气通信，舰船问通信的至关重要的保密性可以得到极好的保障。二是激光通信可以实现远距离的通信。通过加大激
光功率，提高接收透镜的口径等措施，可以大大提高激光通信的作用距离。三是激光传输不需要光纤等媒介，因此特别适合无法铺设光缆等的场合。三是透明的传输协议。激光大气产品作为一种物理层的传输设备，任何传输协议均可容易的叠加上去，
对语音、数据、代码等业务均可以做到透明传送［
３］
。２
）陆基系统。利用地面台站的大功率激光器发出强脉冲激光，
直接经卫星上的反射镜光束反射至所需照射的地域，实现与目标的通信。这种方式可通过星载反射镜扩展成宽光束。实现一个相当大范围内的通信；
也可以控制成窄光束，以扫描方式通信。此方案灵活，通信距离远。可用于全球范围内光束所能照射到的地域，通信速率高，不容易被敌人截获，安全隐蔽性好，有助于提高目标的生存能力。
３
）空基系统。空基系统也称机载激光对目标通信系统，
机载激光对目标通信是将大功率激光器置于飞机上，飞机飞越预定地域时。激光束以一定形状的波束（如１５ｋｍ长，１ｋｍ宽的矩形）扫过目标地域完成对目标的广播式通讯。
对于机载激光通信系统，飞机相对地面运动，最好采用矩形光斑扫过预定地区，这样可以减小发射机的单脉冲能量。为了实现通信，飞机必须知道目标所在的大概地区位置，飞机在预定地区上空做往返飞行，使光斑能够扫过整个预定地域。
４
）天基系统。把大功率激光器置于卫星上完成通信功能，地面指挥中心用微波将报文数据发射至卫星，然后对星载激光发射机进行调制，
发射光脉冲信号，对于星载系统，
发射光斑一般采用圆形。激光束经过云层、大气后到达地面，其光斑直径扩大到几千米至十几千米。卫星还要控制激光束方向，
使光斑在预定地区上扫描，扫描轨迹用激光信号传输到目标接收装置接收。还可以借助一颗卫星与另一颗卫星的星际之间的通信，让位置最佳的一颗卫星实现与指定地域的目标通信。
由于在大气层以外激光几乎没有衰减，因此在保持地面光斑直径不变的情况下，不论是低轨道卫星还是高轨道同步卫星，所需激光器的功率都是相同的。但是，由于卫星和目标间存在相对运动，
因此目标接收到的激光信号将产生多普勒频移，而多普勒频移量与卫星轨道高度有关：卫星轨道越高，卫星相对地面的速度越小，多普勒频移也越小。由于实际使用的原子滤光器基本上是一种固定频率的滤光器，因此要求激光器的光频能够微调，以预先对超出原子滤光器探测频带范围的多普勒频移进行校正。当采用地球同步卫星时，卫星相对地面静止，多普勒频移最小，因此星载激光对目标通信系统应采用地球同步卫星。采用地球同步卫星也可以减少卫星数量，降低整个系统的成本以及保持卫星与地面指挥中心的连通性，发射三颗地球同步卫星即可实现全球激光对目标通信。
发展动向
１）美国ＡＯｐｔｉｘ技术公司的激光通信系统项目飞行试验取得突破性进展。法国《航宇防务》２００９年１２月１６日报道：超高带宽激光通信解决方案开发商———美国ＡＯｐ
ｔｉｘ技４
术公司于２００９年１２月１５日对外宣布，公司在位于纽约州罗马市的美国空军研究实验室（Ａｉｒ Ｆｏｒｃｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａ－ｔｏｒｙ，ＡＦＲＬ）完成该项目第二阶段的飞行试验，项目的资金是由位于弗吉尼亚州阿林顿的空军科学研究办公室提供
［４］
。
这次飞行测试执行的是增强空对地激光通信系统（Ｅｎ－
ｈａｎｃｅｄ Ａｉｒ－ｔｏ－Ｇｒｏｕｎｄ Ｌａｓｅｒｃｏｍ Ｓｙ
ｓｔｅｍ，ＥＡＧＬＳ）项目的一部分，用于演示ＡＯｐｔｉｘ技术公司独特的能力，即在安装有Ｒ３．１激光终端的飞机和ＬＣＴ－５地面固定激光终端之间沿着实时超高带宽通信方向进行瞄准、捕获和跟踪（Ｐｏｉｎｔｉｎｇ，Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｔｒａｃｋｉｎｇ
，ＰＡＴ）的能力。ＡＯｐｔｉｘ技术公司在地平面之上大约１２０００ｆｔ、倾斜距离超过１００ｋｍ的高空成功地进行了低功耗、视力无害、超高带宽的地对空自由空间光学（Ｆｒｅｅ Ｓｐａｃｅ Ｏｐ
ｔｉｃａｌ，ＦＳＯ）链接演示。它的覆盖范围超过３１０００ｋｍ
２
，能够接收来自于两个不同飞机平台摄像机和千兆以太网的未经压缩的高分辨率视频，并且能够以２．５千兆位的多频道数据链进行单独的双向传输。ＡＯｐｔｉｘ技术公司还在自动时钟恢复（Ａｕｔｏ－ｍａｔｉｃ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ
，ＡＣＲ）中演示了先进误差收集能力，以及为超高带宽ＦＳＯ链接而特别开发的前向纠错（Ｆｏｒ－ｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ，ＦＥＣ）能力。ＡＯｐ
ｔｉｘ技术公司的激光通信产品可以使其在传播战场实时情报、监视和侦查信息时，
不再受目前无线电频率网络数据率的限制。２
）美国国家航空航天局喷气推进实验室准备进行天地激光通信。美国《航空周刊》网站２０１２年８月２０日报道：在资深人员都忙于好奇号探测火星之时，喷气推进实验室内一群２０多岁的年轻科学家和工程师正准备利用手上的资源演示验证太空到地面的激光通信。用具商业现货的
电子设备、国际太空站，以及Ｓｐ
ａｃｅＸ的“龙”货运舱［５］
。使用特高频链路下载来自火星的高分辨率图像的速度过慢，“用于激光通信科学的光学有效载荷”（Ｏｐａｌｓ）项目正在尝试从太空利用激光通信，拓宽带宽。Ｏｐａｌｓ项目预计持续三年。
Ｏｐ
ａｌｓ项目的试验是从太空站向位于怀特伍德的太空望远镜发送数据。主要目标是开发一套软件，
实现以足够精度发射激光，传输１０长的测试视频，利用激光束传递数字信号。数据率３０～５０ｍｂｐ
ｓ是“非常合适的”。试验者真正感兴趣的是演示验证指向与跟踪能力。
为了将成本限制在０．２亿美元之内，项目团队选用了商业现货的激光和电子设备面板，
外加一个自定义配电板，这些仪器被密封在一个铝罐内，加压到一个大气，这样就无需使用具有太空资质的硬件。密封罐外部有一个双轴万向节，一个光学头，配有上行链路望远镜，和下行链路激光瞄准仪。上行链路望远镜使用了许多尖端软件，
捕捉来自怀特伍德的激光瞄准光束，密封罐内的激光将借助光纤缆绳和瞄准仪把测试视频反向送回到怀特伍德一个１ｍ的望远镜接收器。
Ｏｐａｌｓ团队将在２０１３年夏季借助ＳｐａｃｅＸ的“龙”货运舱，将试验台送到国际太空站，重２２７ｋｇ的有效载荷包括其上携带的标准的太空站“飞行可释放连接机构”（ＦＲＡＭ）非加压舱。
３）ＩＴＴ
Ｅｘｅｌｉｓ公司为美海军研发激光通信系统。美国华盛顿技术网站２０１２年９月１０日报道：ＩＴＴ Ｅｘｅｌｉｓ公司和合作伙伴ＮＯＶＡＳＯＬ公司已经获得了一份价值７００万美
元的合同，为美海军和海军陆战队开发激光通信系统［
６］
。ＩＴＴ
Ｅｘｅｌｉｓ公司将负责系统工程设计、产品开发和生产；ＮＯＶＡＳＯＬ公司将负责定制激光通信技术的设计开发。该团队将开发一种高带宽视距系统，将用于舰对舰、舰对岸和地对地的任务应用。ＩＴＴ Ｅｘｅｌｉｓ公司电子系统主管加里·塔伦蒂诺说，“目前执行任务需要传输大量的数据，最高速度达３ＧＢ／ｓ，近乎实时传输。”激光通信系统的优点在于消除了无线电频率干扰的风险。
该合同授权方为美国海军研究办公室和海军研究实验室。
４
）美德联合开发用于无人机的空天激光通信技术［７］
。美国通用原子航空系统公司网站２０１２年９月１２日报道：美国通用原子航空系统公司与德国特萨特空间通信公司９月１２日宣布，将联合开发供无人机（ＵＡＶ）使用的宽带、抗干扰、安全保密空天激光通信技术，作为现有的Ｋｕ波段和Ｋａ波段数据链替换方案，
以便在无人机与近地卫星等航天器之间建立高速激光通信链路。
通用原子航空系统公司表示，新型传感器的引入和ＵＡＶ使用的增多，
将使近期内对ＵＡＶ与地面之间通信带宽的需求增加，
且超过现有射频通信系统的能力；激光通信有可能把数据率提高到现在的１０００倍，能够为射频卫星通信提供下一代替换方案；特萨特空间通信公司通过参加美国与德国合作的项目，证实了利用激光数据链可实现数据率很高的空间－空间、空间－地面通信。
根据两家公司达成的协议，通用原子航空系统公司将申请美国政府部门的支持，
以便进行一次光学激光子系统演示验证。特萨特空间通信公司将完成激光通信终端（ＬＣＴ）
的开发，并交付一套数据链控制器（用来对ＵＡＶ与通信卫星之间的数据传输进行管理）
。在完成研制工作之后，
两家公司计划开展验证，确认ＵＡＶ可以通过数据率达．６吉字节每秒（２．６ＧＢｐ
ｓ）的激光通信上行链路与一个现成可用的低轨道航天器通信。后续的原型机工作将利用安装在一颗处于静地轨道的欧洲空间局“阿尔法星”上的ＣＴ来验证宽带ＵＡＶ－地面通信能力。
５）欧洲完成“数据中继卫星系统”设计工作。欧洲航天局２０１２年１１月２３日报道：欧洲数据中继卫星系统（ＥＤＲＳ
）的设计工作已经完成并通过审批。这标志着该系统获得其首个用户———欧盟全球环境与安全监测（ＧＭＥＳ
）计划的认可［
８］
。ＥＤＲＳ将提供一个快速、
可靠、无缝的通信网络，实现按需实时从卫星获取信息。它将是首个商业运营的为对地观测界提供服务的数据中继系统。
该系统通过欧洲航天局与阿斯特里姆服务公司间建立的“公－私合作关系”（ＰＰＰ）建造，利用在近地轨道上运行的两颗卫星的有效载荷。从较低轨道的卫星传输数据到这些ＥＤＲＳ有效载荷，然后再中继回地面。有效载荷包括一个由德国ＴＥＳＡＴ公司研制的激光终端，这些有效载荷能在较低轨道的卫星与静地轨道的ＥＤＲＳ间（４００００ｋｍ的距离），每秒上传１．８Ｇ的信息。
来自欧洲航天局、阿斯特里姆公司、德国宇航中心的成
２Ｌ
员组成的设计评审委员会审批通过了整个系统设计：从卫欧星到支持系统。工业组织正在与所有分包商进行谈判，洲航天局的合作伙伴阿斯特里姆服务公司准备开始生产。ＥＤＲＳ是欧洲在创新激光通信终端技术的一个突破，该技术是Ｅ预计在２ＤＲＳ的核心，０１４年以前投入运行。首批两个ＥＤＲＳ有效载荷将随Ｅｕｔｅｌｓａｔ－ＥＢ９Ｂ卫星发射升将携带第二个Ｅ空。第二颗卫星预计在２０１６年发射，ＤＲＳ有效载荷和Ｈｌａｓ－３有效载荷。该卫星将由德国ＯＨＢ公ｙ
目前正在研制中。司建造，
）美军重视电子战在海空一体战中的应用。导弹威６
胁网站２美国海军和空军提出了“海空一０１３年１月报道：“理论，空海一体战办公室声称：空海一体战”要求高体战”
度协同，利用跨地域作战以“瓦解敌方用于部署实施行动的／在美军力量的有Ａ２ＡＤ武器系统的情报收集和指挥控制；
／效区域内摧毁或使Ａ挫败敌方以保护２ＡＤ武器系统失效；
９］。”美军的联合力量［
）组网及其他技术。随着自由空间光通信技术的不 ４
由点对点系统向光网络系统发展是大势所趋。未断完善，
来的自由空间光网络将形成一个立体的交叉光网，可在大再与气层内外和外太空卫星上形成庞大的高容量通信网，满足未来的各种通信业务需求。地面上的光纤网络相沟通，
）保密通信。自由空间光通信的安全保密性较好，因５
很难在空中发现其通信链为红外激光的波束窄且不可见，
路。同时，激光束定向性好，如果想截取，一般需要在链路这是很难做到的，而即使被截取，用户也会发现，因中插入，为链路被中断。
６ 结语
总之，激光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、电光电器件、激光技术和综合技术的研究和发展密切不可分，
１２］
。为空间光通信奠定了物质基础［电子学技术的发展，
美国将于２０１４年发射的新型ＧＰＳＩＩＩ卫星将采用比Ｐ （代码更强、更安全的Ｍ码。激光通信设备中也有一定Ｙ）
这类通信设备比射频设备更难被干扰。的改进，
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［］美国ＡＯ４ｔｉｘ技术公司的激光通信系统项目飞行试验取得突破ｐ
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［］美国国家航空航天局喷气推进实验室准备进行天地激光通信５
［每日防务快讯，Ｎ］．２００９１２２８．－－
［］每日防务快６ＩＴＴＥｘｅｌｉｓ公司为美海军研发激光通信系统［Ｎ］．
讯，２００９９１７．－－
［］美德联合开发用于无人机的空天激光通信技术［每日防务７Ｎ］．
快讯，２００９９２０．－－
［］欧洲完成“数据中继卫星系统”设计工作［每日防务快讯，８Ｎ］．
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５ 发展分析
激光通信技术的发展趋势：光源、发射和接收天线、大
１０］
。气信道、组网及其他技术、保密通信等［
）光源。对于光源，除了要求输出光束质量好、工作１
出射光束窄以外，还要考虑激光器的输出功率稳定频率高、
性、频率稳定性、光束方向稳定性和工作寿命等。例如，自这是由于由空间光通信系统原来多采用８００ｎｍ波段光源，此波段的激光器体积小、重量轻、效率高，比较成熟，有成同时该波段也有比较成熟的铯原子滤波器。目前，自由品；
空间光通信的工作波段已向１５５０ｎｍ波段发展。
）发射和接收天线。发射天线可以设计成接近衍射２
极限，尽管可以获得最小的光斑，但也给精确对准带来困为了接收更多的信号能量，接收天线的直径越大越好，难；
同时也会增加系统的体积、重量和成本。所以，研制体积小、重量轻、光学增益大的新型接收天线对提高接收灵敏度有非常重要的意义。
）大气信道。对于大气对激光通信信号的干扰的分３析，目前仅局限于大气的吸收和散射等，很少涉及到大气湍流引起的闪烁、光束漂移、扩展以及大气色散等问题，而这些从而影响系统的误码率因素都会影响接收端信号的信噪比，
和通信距离、通信带宽。目前，已开始采用自适应光学技术。
檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷
（上接第１５页）
［５］ＢＥＮＡＴＭＡＮＣＥ Ｍ，ＭＡＬＴＢＹＲ．Ｉｎｔｅｒａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｏｗｅｒ ｇｐ
／／ａｎｄｒｏｕｌｓｉｏｎｓｓｔｅｍｏｎｌａｎｄｏｎｏｖｅｒｖｉｅｗ［Ｃ］Ｐｒｏｃ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ － ｐｐｙＳｈｉＴｅｃｈｎｏｌｏｉｅｓＳｍｏｓｉｕｍ，Ａｒｌｉｎｔｏｎ，ＵＳＡ，２００７：７１． －ｐｇｙｐｇ ［］叶志浩，方明，马凡．舰船综合电力系统发电机组投切条件分６
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