空间激光通信技术探究

空间激光通信技术探究

【摘要】在社会不断发展的背景下,通信技术迅猛发展,作为通信技术中先进技术之一,空间激光技术的运用有效促进我国通信事业的发展。所以,需要对空间激光激光技术的应用进行深入分析,明确其技术的应用优势,进而促进空间激光技术的有效应用。基于此,本文针对空间激光通信技术进行分析研究。

【关键词】空间激光通信技术;优势;研究

随着社会的不断发展,传统微波通信方式已经无法满足当前通信事业发展的实际需求。因此,如何促进我国当前通信事业的发展已经成为相关工作者的首要思考问题。而空间激光通信技术的研发,可以有效代替微波通信方式促进通信事业的发展,实现高频卫星通话。基于此,需要对当前空间激光通信技术的应用优势进行分析,明确空间激光通信系统中的关键技术,进而促进我国通信事业的发展。

一、空间激光通信技术优势

1、通信容量大。相较于传统微波通信方式,空间激光通信技术在频率方面高出微波方式3至4个数量级,使得再破的利用频带得到有效拓宽。与此同时,可以将光纤通信技术移植到空间通信之中[1]。此外,针对空间激光技术的应用,可以通过对波分复用技术实现容量的有效增大。因此,空间激光技术具备通信容量大的优势。2、体积小、质量轻。空间激发技术的应用,其自身具备较高的能量利用率,所以与之配备的供电系统和发射机在质量方面得到一定缩减。并且空间激光技术其波长相对较短,所以基于信息发散角度而言,可以缩减用于接收、发送信息望远镜的口径,进而实现质量与体积的缩小。3、功耗较低。空间激光技术的应用,所发射的光束发散角相对较大,所以其能量呈现出高度集中的状态,使得用于接收信息的设备其功率较高,进而降低发射机的功率。由此可以看出,空间激光技术具有较低功耗的优势。4、保密性其强。针对空间激光技术的应用而言,在实际应用过程中激光的传输具有较强的定向性和稳定性,并且激光光束较为纤细,所以空间激光技术的抗干扰能力相对较强。此外,由于激光光束的发散角为毫弧度,所以体现出空间激光技术具有保密性的优势。

二、空间激光通信系统的关键技术

2.1高功率光源

在一般情况下,低功率控制激光器为空间通信系统中的光信号产生源,在实际运用过程中可以产生稳定、良好的光信号频率,以此为基础,结合外调制器实现对通信串话现象产生几率的降低[2]。并且在实际传输过程中,对通信距离、空间传播损耗等因素的综合性分析考虑,所以在激光通信过程中需要确保发射机的大功率,同时需要对调制速率进行合理提高。当前,半导体激光器或者是半导体固体激光管器为空间激光通信系统中的信号光源。在实际传播过程中,要想有效避免信号不被高背景光、大视场造成影响,并进行精准、快速的光信号跟踪,需要确保其信号光源能够提供相应瓦量级的连续光。而要想在通信过程中实现输出光束的小信号发散角、调制频率高,首先需要确定输出功率保持在几十瓦左右,并选用半导体激光器作为信号光源。此外,针对长距离、高速星级链路的获取,可以以实际情况为基础,在不添加信号设备质量和体积的基础上,通过接入末级高功率放大器的方式进行有效获取,进而为信号的传播奠定良好基础[3]。

2.2瞄准技术和链路跟踪捕捉

空间激光技术的运用,在通常情况下,激光信号光束相较于传统信号较窄,再加上信号捕捉系统在实际运行过程中受到计算误差、光束姿态监测以及卫星浮动等因素的啊影响,使得信号接收、发送双方可能存在不确定角,进而对信号光源的捕捉产生影响。基于此,要想实现对信号窄光束的有效捕捉,可以以实际情况为基础,结合CCD探测仪进行有捕捉。此外,要想确保光束的信标、信号不被通信链路所掩盖,可以结合实际情况在接受设备中增设高透射率的光学滤波器。

2.3跟踪瞄准系统

等到信号捕捉完毕,可以结合实际情况选用四象限红外探测器位置传感器进行信号光束的有效跟踪。当然,在实际跟踪过程中,还需结合电子学伺服控制系统进行有劳配合,实现对光束信号的高效跟踪、瞄准。

2.4光信号干扰接受技术

空间激光通信系统中,会存在信号接收较弱的现象,再加上信号接收器在实际运行过程中受到高倍噪声场的影响,使得设备接收信号十分微弱。基于此,可以结合实际情况,对接收设备的灵敏度进行合理调节,或者是在光信道上安装光窄带滤波器,以此实现对其它光束干扰效果的降低。此外,还可以结合微弱信号检测技术与处理技术进行设备接收信号效果的有效强化。

三、结束语

综上所述,随着时代的不断变迁,通信事业得到有效发展,而其中空间激光技术以它信息容量大、质量小、保密性等优势的突出被广泛运用到各个领域之中。因此,需要对空间激光通信技术的应用提高重视度。

参考文献

[1]杨岩虎,马东辉.关于空间激光通信技术的研究[J].信息通信,2014(8):198-198.

[2]张靓,郭丽红,刘向南,etal.空间激光通信技术最新进展与趋势[J].飞行器测控学报,2013,32(4).

[3]董玉辉,张靓,李晓亮,etal.空间激光/量子通信技术研究进展与发展探索[J].遥测遥控,2017(05):15-22.

作者:徐珩