空間激光通信技術探究

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空間激光通信技術探究

【摘要】在社會不斷發展的背景下,通信技術迅猛發展,作為通信技術中先進技術之一,空間激光技術的運用有效促進我國通信事業的發展。所以,需要對空間激光激光技術的應用進行深入分析,明確其技術的應用優勢,進而促進空間激光技術的有效應用?;诖?,本文針對空間激光通信技術進行分析研究。

【關鍵詞】空間激光通信技術;優勢;研究

隨著社會的不斷發展,傳統微波通信方式已經無法滿足當前通信事業發展的實際需求。因此,如何促進我國當前通信事業的發展已經成為相關工作者的首要思考問題。而空間激光通信技術的研發,可以有效代替微波通信方式促進通信事業的發展,實現高頻衛星通話?;诖?,需要對當前空間激光通信技術的應用優勢進行分析,明確空間激光通信系統中的關鍵技術,進而促進我國通信事業的發展。

一、空間激光通信技術優勢

1、通信容量大。相較于傳統微波通信方式,空間激光通信技術在頻率方面高出微波方式3至4個數量級,使得再破的利用頻帶得到有效拓寬。與此同時,可以將光纖通信技術移植到空間通信之中[1]。此外,針對空間激光技術的應用,可以通過對波分復用技術實現容量的有效增大。因此,空間激光技術具備通信容量大的優勢。2、體積小、質量輕。空間激發技術的應用,其自身具備較高的能量利用率,所以與之配備的供電系統和發射機在質量方面得到一定縮減。并且空間激光技術其波長相對較短,所以基于信息發散角度而言,可以縮減用于接收、發送信息望遠鏡的口徑,進而實現質量與體積的縮小。3、功耗較低??臻g激光技術的應用,所發射的光束發散角相對較大,所以其能量呈現出高度集中的狀態,使得用于接收信息的設備其功率較高,進而降低發射機的功率。由此可以看出,空間激光技術具有較低功耗的優勢。4、保密性其強。針對空間激光技術的應用而言,在實際應用過程中激光的傳輸具有較強的定向性和穩定性,并且激光光束較為纖細,所以空間激光技術的抗干擾能力相對較強。此外,由于激光光束的發散角為毫弧度,所以體現出空間激光技術具有保密性的優勢。

二、空間激光通信系統的關鍵技術

2.1高功率光源

在一般情況下,低功率控制激光器為空間通信系統中的光信號產生源,在實際運用過程中可以產生穩定、良好的光信號頻率,以此為基礎,結合外調制器實現對通信串話現象產生幾率的降低[2]。并且在實際傳輸過程中,對通信距離、空間傳播損耗等因素的綜合性分析考慮,所以在激光通信過程中需要確保發射機的大功率,同時需要對調制速率進行合理提高。當前,半導體激光器或者是半導體固體激光管器為空間激光通信系統中的信號光源。在實際傳播過程中,要想有效避免信號不被高背景光、大視場造成影響,并進行精準、快速的光信號跟蹤,需要確保其信號光源能夠提供相應瓦量級的連續光。而要想在通信過程中實現輸出光束的小信號發散角、調制頻率高,首先需要確定輸出功率保持在幾十瓦左右,并選用半導體激光器作為信號光源。此外,針對長距離、高速星級鏈路的獲取,可以以實際情況為基礎,在不添加信號設備質量和體積的基礎上,通過接入末級高功率放大器的方式進行有效獲取,進而為信號的傳播奠定良好基礎[3]。

2.2瞄準技術和鏈路跟蹤捕捉

空間激光技術的運用,在通常情況下,激光信號光束相較于傳統信號較窄,再加上信號捕捉系統在實際運行過程中受到計算誤差、光束姿態監測以及衛星浮動等因素的啊影響,使得信號接收、發送雙方可能存在不確定角,進而對信號光源的捕捉產生影響?;诖?,要想實現對信號窄光束的有效捕捉,可以以實際情況為基礎,結合CCD探測儀進行有捕捉。此外,要想確保光束的信標、信號不被通信鏈路所掩蓋,可以結合實際情況在接受設備中增設高透射率的光學濾波器。

2.3跟蹤瞄準系統

等到信號捕捉完畢,可以結合實際情況選用四象限紅外探測器位置傳感器進行信號光束的有效跟蹤。當然,在實際跟蹤過程中,還需結合電子學伺服控制系統進行有勞配合,實現對光束信號的高效跟蹤、瞄準。

2.4光信號干擾接受技術

空間激光通信系統中,會存在信號接收較弱的現象,再加上信號接收器在實際運行過程中受到高倍噪聲場的影響,使得設備接收信號十分微弱。基于此,可以結合實際情況,對接收設備的靈敏度進行合理調節,或者是在光信道上安裝光窄帶濾波器,以此實現對其它光束干擾效果的降低。此外,還可以結合微弱信號檢測技術與處理技術進行設備接收信號效果的有效強化。

三、結束語

綜上所述,隨著時代的不斷變遷,通信事業得到有效發展,而其中空間激光技術以它信息容量大、質量小、保密性等優勢的突出被廣泛運用到各個領域之中。因此,需要對空間激光通信技術的應用提高重視度。

參考文獻

[1]楊巖虎,馬東輝.關于空間激光通信技術的研究[J].信息通信,2014(8):198-198.

[2]張靚,郭麗紅,劉向南,etal.空間激光通信技術最新進展與趨勢[J].飛行器測控學報,2013,32(4).

[3]董玉輝,張靚,李曉亮,etal.空間激光/量子通信技術研究進展與發展探索[J].遙測遙控,2017(05):15-22.

作者:徐珩

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