激光问世后,将激光应用于通信的想法就随之产生了。在国际上,美国、英国、日本、前苏联等国家,广泛开展了对激光大气通信的深入研究。而近日,俄罗斯在激光通信技术研究方面取得了重大进展,其第一阶段空间激光通讯技术演示验证顺利完成。
俄罗斯首次实现了从低轨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学观测站传输信息的试验。此通道具有能存储最少两倍传输发射和三倍接收的激光源,未来能够提高传输速度到3.5吉比特/秒和更高,传输信息量每场次达到100吉字节和更高(大约10000张高分辨率的照片)。
此项目从2011年7月开始,在国际空间站的科学应用研究和实验长期计划框架下,由开放股份公司“精密仪器制造系统 科研生产集团”和“能源 火箭航天集团”共同实施。
在实验过程中,完成了100多场次的信息传输,进行了:
-试验了星上和地面终端在白天和夜晚工作、角速度误差约8度/秒的条件下,激光通讯的精确交互定位技术;
-试验了大信息量的接收-转发技术,包括:带有误差10-9比特-1的真实速度为125兆比特/秒,和带有误差10-7比特-1的试验速度;
-研究了“航天器上-地面站”激光通讯线路的能力和工作条件,白天和晚上在各种大气状态的条件下,包括有雾霾和达到80%的云量。
此次激光通信技术试验的顺利完成,对俄罗斯该领域技术的发展与应用有着重要的贡献作用。特别是随着器件技术、工艺技术和地面通信系统技术的不断成熟,半导体激光大气通信系统还是未来实现卫星之间的通信的有效手段,因此,在构筑外层空间通信网上,半导体激光自由空间通信将发挥重要的作用。
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