盘点改变社会的激光科技应用

2013-05-06 00:33

　　6、激光无线充电

　　2012年8月8日，洛克希德·马丁公司和LaserMotive研发公司已经完成了Stalker无人机的一系列户外飞行测试，以验证激光充电系统性能。Stalker是美国特种部队2006年以来使用的一种小型无声无人机，用于执行情报监视和侦察任务。该无人机在最近的风洞试验中演示了依靠这种激光充电系统可连续飞行48小时。

　　这一系列概念验证测试是在一个偏远的沙漠地区进行，考虑到风力和高温等环境因素。这些测试表明，激光供电的Stalker可以在室外环境中昼夜执行任务。演示期间，Stalker安装了一个轻量级的光电接收器和板载电源管理硬件。陆基激光发射器基于LaserMotive公司的硬件研发，该硬件曾是2009年NASA百年挑战赛的获奖作品。

　　试验表明，Stalker接收激光充电的范围高达600米，而且激光不会破坏或影响Stalker的正常飞行操作。它还表明，激光充电系统可以在高温和大风的条件下生存，并展示了波束跟踪定位接收器的准确性。

　　7、激光通信

　　在现在信息量高速增长的情况下，人们对通信系统容量的要求也在高速增长，而当前无线通信受到带宽和容量限制，已经不能满足当前需要，对图像信息的实时传递更是无能为力。随着激光的产生，光波通信技术日益表现出适应这种通信需求的势头。卫星激光通信是一个较新的研究领域，美国欧洲、日本等国都对此极其关注，并已进行了深入的研究，这主要是因为用激光进行卫星间通信具有如下优点：开辟了全新的通信频道使调制带宽可以显著增加、能把光功率集中在非常窄的光束中、器件的尺寸、重量、功耗都明显降低、各通信链路间的电磁干扰小、保密性强并且显著减少地面基站，最少可只有一个地面站。

　　卫星激光通信包括深空、同步轨道、低轨道、中轨道卫星间的光通信，有GEO (geosynchronous earth orbit， GEO)- GEO，GEO- LEO ( low- earth orbit， LEO)， LEO - LEO， LEO- 地面等多种形式，同时还包括卫星与地面站之间的通信。随着元器件发展，卫星光通信技术已基本成熟，并逐渐向商业化方向发展，美国、欧洲、日本等国家都制定了多项有关卫星激光通信的研究计划，对卫星激光通信系统所涉及到的各项关键技术展开了全面深入的研究，在最近几年卫星激光通信就将进入实用化阶段。特别是一旦实现小卫星星座之间的激光星间链路及其系统成熟，必将更加促进其商业化发展。可以预言，卫星激光通信必将成为未来超大容量卫星通信的最主要的途径。

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