广东有线广播电视网络有限公司
摘要：随着社会经济和科技水平的不断发展，空间激光通信技术也得到了一定的进展，国外的激光通信技术具有明显的先进性，本文列举了国内、国外的激光通信技术的最新发展概况进行简要的分析，并且对一些有关激光通信终端的技术参数展开分析，通过对目前的该项技术研究状况来分析其存在的问题，对未来的空间激光技术的发展趋势展开讨论，希望能对以后的研究工作提供参考。
关键词：空间激光通信；通信终端；通信设备；发展趋势
引言：空间遥感技术在不断的发展，其发展对于相机的空间分辨率和光谱分辨率等各项指标都有所提升，在这样的指标上升的同时大量的空间探测到的数据需要及时有效的输送到地面，这些数据能够给科学研究工作带来很大的帮助，能够充分的实现空间仪器的应用价值，激光通信在容量上比较大，这是其一个显著的特点，并且在光学的增益上较大、发散角小并且具有强大的抗干扰能力和抗截获能力，都是其应用中的主要优势。
一、空间激光通信的基本内容
（一）空间激光通信的基本过程
在空间激光通信技术的设计工作上是依托于通信距离、误码率以及传输距离等因素的要求来实现的，空间激光通信设备是光学结构原理的产物。空间激光设备是通过是在能够有效的感知被通信设备的基础上来进行的初步的空间位置定位，主动星会发射一定的标光信号进行主动的搜索工作，如果在粗跟踪探测器中发现标光斑就说明已经建立起一个有效的探测系统。在粗跟踪的过程中都是开环的控制系统，相比之下精跟踪则是通过闭环的控制系统来组成的，精跟踪所捕捉的数据在达到了一定的精准度的情况下就要进行双方的数据传输工作。但是在这样的通信传输工作的进行过程中卫星还是一个相对运动的状态，这就会在很大的程度上影响跟踪的精度，这时候就要采取一定的补偿措施，可以采用超前角瞄准单元进行有效的补偿工作，这样对于空间动态的瞄准和跟踪能够有效的实现，在精跟踪的过程中要充分的保证动态上的精准度，以免影响整个通信质量。
（二）空间激光链路分类
空间激光通信的分类主要是通过距离和应用的不同来进行分类的，其中包括：低轨和同步轨道通信、同步轨道和地面轨道通信、同步轨道和同步轨道通信、低轨和低轨之间的通信、低轨和地面之间的通信、地面之间的各站点之间的通信、地面和飞机等的通信这几种通信的主要途径，在空间技术的调解技术上可以分为直接的和相干的两种探测解调技术，随着相关的技术不断在进行调高，相干探测解调技术在探测的灵敏度上更高，能够将探测数据的精度明显的提高，具有一定的使用优势，所以在空间通信技术的研究工作中成为一项主要的研究对象。
（三）空间激光通信性能参数
在对空间激光技术的性能参数进行衡量时主要是通过距离、通信的速度和误码率来进行有效的判断的，在空间激光通信技术的终端上还有激光波长、激光的发散角等方面的一些参数上的指示。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
二、空间激光通信的发展状况分析
一些国外的发达国家在空间激光通信技术上早就有所应用，就美国的激光通信技术发展状况来说其属于这项技术的领导者，在技术项目的研发和一系列的技术试验工作美国大多参与其中并起到了主导的作用，美国还制定了2016年的星间激光通信网络计划，在这项计划中通信的速率得到了明显的提升，其主要还是在设备的有力支持的基础上来进行的。在激光网络通信的建设工作上美国的投资是非常巨大的。就国内来说，我国在空间激光通信工作的研究和发展上还不是很充分，在技术的起步上也比较晚，主要的研发单位还是集中在一些大学中，比如哈尔滨工业大学、长春理工大学、武汉大学等，所以说我国在空间激光通信技术的研发工作上仍然需要进行坚持不懈的努力。
三、空间激光通信的关键技术
（一）高效激光天线
激光天线是整个激光通信的眼睛，其是能够准确的进行数据的捕捉和传输的主要技术支撑，在激光天线的运行中其主望远镜的视场一般都不是很大，在大多数的一起中都使用卡式无焦的系统作为整个仪器的光学设计思路，但是卡式望远镜也存在一些使用中不可避免的缺陷，比如其在视场上包含的范围比较小，消杂处理也存在一定的困难所以说相比以上两种在离轴式的反射望远镜上就能够很好的实现光能的利用率，大大的提高了信噪比。
（二）APT高精度技术
在激光通信的瞄准过程上是十分重要的，并且对瞄准的精确度也有很高的要求，在激光通信技术的额使用中其所做的捕获、跟踪和瞄准技术都是为了能够提供更加精准的对准工作，从而为整个通信的质量给予一定的保障。在目前所采用的APT技术中粗跟踪的带宽小而精跟踪的带宽较大，其所进行的动态跟踪的误差要保持在一定的合理范围内，能够为激光通信提供更高的分辨率和定位观测条件。
（三）大气对激光通信的影响
大气通信对于激光通信所产生的影响是一个比较复杂的问题，大气会对激光传输的过程产生各种各样的影响，其中对于大气在数据传输中的湍流问题的有效解决是十分困难的，这些大气环境给激光通信产生的影响是会随着地域和天气的变化而发生变化的，会对激光通信的跟踪数据的精准度产生很大的影响，增大通信的误码率。这样的影响是在激光通信的过程中所必须要进行慎重考虑的问题，可以采用先进的检测手段和解调算法进行应对，来尽量的减少大气对激光通信产生的不利影响。
（四）稳定的发射和接收基台
在激光通信的精准度的要求上一般都在几个微弧度的控制上，在空间平台上的振动会比高于探测的精度，这样的表现大多体现在航空设备中所具有的搭载通信终端上，在高频的振动上显得十分的大。所以在激光通信和平台之间一定要安装一定的防护隔离措施，将振动的幅度降到最低，这样就能很好的保证各个仪器之间的平衡，更好的实现激光通信系统的作用。
四、空间激光通信技术的未来发展趋势
空间激光技术在不断的发展过程中很多技术上的问题已经得到了有效的解决，其能够有效的进行瞄准和跟踪、在捕获工作环节上也更加精确、在大气湍流的解决上具有很好的补偿技术等，已经得到了有效的进步。在技术上的问题的解决给以后的星际光通信技术的发展打下了良好的基础，在激光通信技术的未来发展中主要表现出以下几点发展的趋势：第一，在探测体制上已经逐渐的表现出从直接探测向相干探测和复合探测的方向上进行转变，这样能够有效的实现激光通信系统对环境的适应性额和同其他系统之间的互通性。第二，在通信的波长上逐渐的走向1.5 5μｍ波的过渡，这表明激光通信技术的容量在不断地走向扩大的趋势，也是未来的技术发展的重要趋势之一。第三，在未来的激光通信技术的发展中纳米技术的应用会有效的推动激光通信技术的发展，纳米技术的不断发展会更好的解决空间环境的适应性问题。第四，在未来的激光通信技术的发展中会实现更好的经典光通信和量子光通信之间的结合。第五，激光通信将成为深空探测活动的主要通信方式。
结论：在激光通信技术的不断发展过程中会进行不断地优化和完善，能够更精确的掌握数据和信息，会越来越多的应用到各个领域，提供更大的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1] 张靓，郭丽红，刘向南，林一，卢满宏.空间激光通信技术最新进展与趋势[J].飞行器测控学报，2013，04：286-293.
[2] 常呈武，程砾瑜，罗丹，杨森.空间激光通信进展及在天基网中应用构想[J].飞行器测控学报，2015，02：176-183.
[3] 姜会林，安岩，张雅琳，江伦，赵义武，董科研，张鹏，王超，战俊彤.空间激光通信现状、发展趋势及关键技术分析[J].飞行器测控学报，2015，03：207-217.
论文作者:梁海坤
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/11/3
标签：激光论文; 通信论文; 空间论文; 通信技术论文; 技术论文; 大气论文; 工作论文; 《基层建设》2016年14期论文;