空間光通信

田洪峰

【摘要】 本文主要介紹了自由空間光通信的應(yīng)用價(jià)值、主要特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展的制約因素以及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，最后分析了自由空間光通信系統(tǒng)的藍(lán)綠激光水下通信在核潛艇通信方面的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 空間光 通信 無線 激光

一、空間光通信簡介

空間光通信是一種新型的光通信方式。空間光通信技術(shù)在20 世紀(jì)80 年代就開始用于軍方，隨著摻餌光纖放大器、波分復(fù)用、自適應(yīng)光學(xué)等技術(shù)不斷發(fā)展，無線光通信在傳輸距離、可靠性、傳輸容量等方面有了較大改善， 適用面也越來越寬。

二、基本原理

空間光通信是一種基于光傳輸方式、采用激光承載高速信號(hào)的無線傳輸技術(shù)。它以激光為載體、以大氣為介質(zhì)，用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)連接，有“虛擬光纖”的美譽(yù)。空間光通信結(jié)合了光纖通信和無線通信各自的優(yōu)勢(shì)，具有頻帶寬的特點(diǎn)。

下圖是空間光通信的通信示意圖：

（1）大氣激光通信

（2）空間激光通信

三、空間光通信的發(fā)展動(dòng)力

消費(fèi)者對(duì)網(wǎng)速和帶寬的要求越來越高，都在追求更快的網(wǎng)速和更寬的帶寬。其次是消費(fèi)者對(duì)無線技術(shù)的追求。從有線電話通信發(fā)展到無線電話通信我們可以看出，我們是不斷朝著無線發(fā)展，朝著便捷的通信方式發(fā)展。最后是空間光通信具有其他通信方式所不具有的優(yōu)勢(shì)，比如安全性能比無線電波通信好，通信容量更大等等。

四、空間光通信的巨大的商業(yè)價(jià)值

空間光通信具有廣闊的市場(chǎng)和巨大的商業(yè)價(jià)值，具體表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）可以克服一些通常容易碰到的自然因素障礙。（2）提供大容量多媒體寬帶網(wǎng)接入。（3）可為大企業(yè)、大機(jī)關(guān)提供內(nèi)部大容量寬帶網(wǎng)。（4）為軍事等重要部門提供寬帶保密通信。（5）支持災(zāi)難搶救的應(yīng)急系統(tǒng)。

五、制約因素

（1）自然因素。大氣衰減和閃爍是影響無線光通信最大的因素，特別是雨、霧、雪等惡劣天氣的影響更大。國外針對(duì)大氣傳輸特性已作了許多研究，已取得重大進(jìn)展，所推出的產(chǎn)品聲稱具有全天候通信能力。（2）技術(shù)因素。①視距技術(shù)；②對(duì)準(zhǔn)與保持技術(shù)；雖然這些技術(shù)因素曾經(jīng)一度制約著空間光通信的發(fā)展，但是現(xiàn)在國外已經(jīng)有一些產(chǎn)品聲稱克服了這些技術(shù)瓶頸，已經(jīng)能夠正常通信了。（3）噪聲因素。在近地面進(jìn)行激光通信時(shí)，不可避免地會(huì)受到自然光和各種人造光的影響，但是在國外已經(jīng)公司聲稱克服了這些影響做出產(chǎn)品。而要將光通信應(yīng)用到建筑群里或者室內(nèi)，這也將受到各種人造的噪聲的影響，諸如熒光燈，霓虹燈和白熾燈等等。

六、無線光通信的優(yōu)點(diǎn)

（1） 通信容量大。（2）系統(tǒng)尺寸、質(zhì)量和功耗明顯降低。（3）各通信鏈路間的電磁干擾小。（4）保密性強(qiáng)。

世界上各個(gè)大國尤其是軍事大國，無不在追求可靠和保密性強(qiáng)的通信。因?yàn)檐娛律系耐ㄐ诺谋Ｃ苄允欠窳己脤?duì)該國的安全有舉足重輕的影響，甚至?xí)绊憞业呐d衰和民族的存亡，所以這就成為空間光通信。

七、軍事應(yīng)用

（1）指揮單元之間的通信；（2）戰(zhàn)場(chǎng)通信迅速恢復(fù)；（3）復(fù)雜地形通信；（4）戰(zhàn)斗單元機(jī)動(dòng)協(xié)同通信；（5）核潛艇的指揮通信。

八、總結(jié)

綜上所述，空間光通信不僅在民用上具有重大的商業(yè)價(jià)值，而且在軍事上通信應(yīng)用上更是具有至關(guān)重要的作用，由此可見，空間光通信在不久的將來將會(huì)成為最主要的通信方式。endprint