北斗卫星区域组网完毕激光技术新发展

2012-11-01 01:41

　　光纤通信技术到目前为止，已经是一项非常成熟的技术，不管是体积、转换效率、光束质量、发射功率、谱线宽度、波长稳定性还是调制速率，都可以通过对陆上已有的器件经过比较简单的技术加工而使其满足星上应用。在接收端已经存在的低噪前置光纤放大器，也可以满足接收端对灵敏度的要求。

　　目前光纤激光器用于星上最大的问题是空间光到光纤的耦合问题。耦合问题包括耦合效率问题和耦合头的污染问题。目前已有1550nm的星间激光通信系统正在研究，如果耦合效率问题和耦合头的污染问题能很好的得到解决，光纤激光器及光纤前置放大器能满足空间环境要求，采用1550nm的光纤无线高速星间、星地通信系统的链路建立应该没有多大问题。

　　3、卫星激光通信技术的国际进展

　　二十多年来，欧洲各国、美国、日本等先进工业国家甚至包括一些第三世界国家投入了大量人力物力，制定了许多研究计划，开展了卫星激光通信的所有领域的研究开发。在卫星激光通信领域，欧洲已完全领先于美国，处于国际领先地位并在可预见的将来可保持这一地位。欧空局的SIL EX计划在世界上首先实现了具有一定应用价值的高轨卫星—低轨卫星激光通信链接，同时发展了高码率、小型化、轻量化、低能耗的OPTEL工业化激光通信终端系列，也完成了德国合成孔径雷达卫星的高码率多用途激光通信终端TSX-LCT，表明欧洲事实上实现了高性能的激光通信终端。日本参与了SIL EX计划，表现了非常坚实的发展基础。美国的研究计划在总体技术方案考虑上存在问题，已发展的方案只能实现近距离的低性能的星间激光通信，因此欧空局发展工业化高性能激光通信终端的主要目的之一，是打入美国卫星激光通信的军用和民用市场。

　　3.1、欧空局SIL EX计划

　　SIL EX计划是欧空局(ESA)于20世纪80年代开始的星间激光通信计划，由法国的 Matra Marconi Spac全面负责，目的是要通过法国地面观测卫星 SPOT4 (低轨卫星)与通信卫星ARTEMIS (高轨卫星)之间的光学连接证实星间激光通信的可行性，同时实现 ARTEMIS卫星与欧洲光学地面站的激光通信，并借助激光通信链路将SPOT4拍摄的图像真正实时地通过ARTEMIS卫星传送到法国的地面中心。