美期待衛星激光打造絕對可靠通訊網路：中國讓其夢醒

激光技術可以說是最熱門的新技術之一，在軍用方面的用途也相當廣，雖說激光武器非常有前景，不過目前真正值得注意的是激光通信技術，這一技術已經相當成熟，正逐步進入實際應用階段。激光通信的原理與普通的無線電通信相類似，所不同的是，無線電通信是各類信息調製到無線電載波上發送出去，激光通信則是信息調製到激光載波上發送出去。

美國對這一技術非常重視，對其研發的投入一直不小，期待利用這一技術打造絕對可靠通訊網路。把該技術的二個大特點全利用上，一是：通信容量大，理論上，可同時傳送1000萬路電視節目和100億路電話；激光通信設備結構輕便，尺寸與重量都非常小，自然經濟性也強，這是構建通信網路的前提條件。二：保密性強，激光不僅方向性特強，且為不可見光，屬於點對點的直接通信，不會如無線電那樣，向四周傳播，太容易被竊取並密譯，它則幾乎無法竅聽與攔截，也就不是可能被破譯了。

美國研發的重點就是把這一技術應用到衛星上，由衛星充當整個系統的中轉站。這是因為激光通信是利用激光束來實現點對點的連接，由於激光為直線傳播。如果要進行遠距離通信，只能藉助於衛星中傳，這就是需要建立衛星鏈路。於是該技術最頭痛的問題出現了，無論衛星與衛星之間的激光通信，以及衛星與地面之間的激光通信都要解決一個前提，如何保持相互間的激光束連接那？衛星之間的距離少則幾千公里，遠則幾萬公里，甚至更遠。雙方的相對位置處於運動之中，這樣讓激光束穩定的照射到對方的收接器上相當的難，甚至成了最為關健的技術。

這個問題困擾了各國科學家相當長的時間，所以從上世紀90年，西方各國即投入大力加以研究，可是直到最近10年，才算開始進入試驗階段，2008年時，美國才第一次進行衛星間的激光通信試驗，相距5千公里的衛星之間，可以進行數據傳播。這個成果令美國相當興奮的，這意味著其激光通信網路的關健問題已突破了，處於世界絕對領先的水平，中俄都沒有解決這個問題，美軍將可以獨享激光通信網路，這個意義就非常大了！

可惜沒過多久，中國公開了一條消息：2011年時，以海洋二號衛星上成功進行了激光天地通信鏈路實驗，在衛星與地面站相距近2000公里，相對28000多公里/小時的運動條件下，進行雙向極窄光束對準，建立了504Mbps空地鏈路。中國也同樣解決了這一關健性問題，與美國的差距再次縮短了，唯享夢也可以醒了。

這讓中國一舉在衛星激光通信技術直接跨入國際先進終端行列的有功之臣，絕對不能不提兩個人：哈爾濱工業大學的馬晶、譚立英，這是一對夫妻，1991年時，他們開始自費從事相關的理論研究，最終於1995年完成衛星激光通信的概念研究，從此開始獲得經費和人員支持，逐步組建起由百餘名師生組成的科研隊伍，成立了空間光通信技術研究中心，創建了衛星光通信技術重點學科實驗室。 2011年的試驗成功，只是開始，他們已經確立了下一步奮鬥目標：2020年前實現每秒10G的數據傳輸。僅憑這些，大家應對他們兩位致敬！

他們兩人只是中國廣大科研人員之中的一員，他們也不是孤軍作戰，中國實際擁有多家科研機構從事激光通信技術研究，較大的即有四家，已經取得了相當多的成果。同時，我們已經把最新的量子通信系統與激光通信技術兼容到了一起，所謂的「星地量子通信系統」。該系統最終能實現使用一套光學收發系統和跟蹤瞄準系統，從而在星地之間同時進行量子通信和經典激光通信，這一技術在2011年時即取得了專利。

中國的激光通信研究工作開展較晚，但是許多單項技術已經成熟，構建中國自己的激光通信網路已不成什麼難事了。

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