激光問世后,將激光應用于通信的想法就隨之產生了。在國際上,美國、英國、日本、前蘇聯等國家,廣泛開展了對激光大氣通信的深入研究。而近日,俄羅斯在激光通信技術研究方面取得了重大進展,其第一階段空間激光通訊技術演示驗證順利完成。
俄羅斯首次實現了從低軌道航天器上沿激光通道以125兆比特/秒和622兆比特/秒的速率向北高加索的地面的光學觀測站傳輸信息的試驗。此通道具有能存儲最少兩倍傳輸發射和三倍接收的激光源,未來能夠提高傳輸速度到3.5吉比特/秒和更高,傳輸信息量每場次達到100吉字節和更高(大約10000張高分辨率的照片)。
此項目從2011年7月開始,在國際空間站的科學應用研究和實驗長期計劃框架下,由開放股份公司“精密儀器制造系統 科研生產集團”和“能源 火箭航天集團”共同實施。
在實驗過程中,完成了100多場次的信息傳輸,進行了:
-試驗了星上和地面終端在白天和夜晚工作、角速度誤差約8度/秒的條件下,激光通訊的精確交互定位技術;
-試驗了大信息量的接收-轉發技術,包括:帶有誤差10-9比特-1的真實速度為125兆比特/秒,和帶有誤差10-7比特-1的試驗速度;
-研究了“航天器上-地面站”激光通訊線路的能力和工作條件,白天和晚上在各種大氣狀態的條件下,包括有霧霾和達到80%的云量。
此次激光通信技術試驗的順利完成,對俄羅斯該領域技術的發展與應用有著重要的貢獻作用。特別是隨著器件技術、工藝技術和地面通信系統技術的不斷成熟,半導體激光大氣通信系統還是未來實現衛星之間的通信的有效手段,因此,在構筑外層空間通信網上,半導體激光自由空間通信將發揮重要的作用。
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