国内外激光通信技术发展状况浅析

2013-11-26 10:49

　　俄罗斯完成第一阶段空间激光通讯技术演示验证

　　近日，俄罗斯首次实现了从低轨道航天器上沿激光通道以125兆比特/秒和622兆比特/秒的速率向北高加索的地面的光学观测站传输信息的试验。此通道具有能存储最少两倍传输发射和三倍接收的激光源，未来能够提高传输速度到3.5吉比特/秒和更高，传输信息量每场次达到100吉字节和更高（大约10000张高分辨率的照片）。

　　此项目从2011年7月开始，在国际空间站的科学应用研究和实验长期计划框架下，由开放股份公司“精密仪器制造系统科研生产集团”和“能源火箭航天集团”共同实施。

　　在实验过程中，完成了100多场次的信息传输，进行了：

　　试验了星上和地面终端在白天和夜晚工作、角速度误差约8度/秒的条件下，激光通讯的精确交互定位技术；

　　试验了大信息量的接收-转发技术，包括：带有误差10-9比特-1的真实速度为125兆比特/秒，和带有误差10-7比特-1的试验速度；

　　研究了“航天器上-地面站”激光通讯线路的能力和工作条件，白天和晚上在各种大气状态的条件下，包括有雾霾和达到80%的云量。

　　中国量子通信可兼容激光通信

　　量子通信因其超高速、超远距离传输以及绝对保密等优势，近二十年来迅速成为国际信息科学的研究热点。而中国在这一技术领域的研究可谓相当积极。上海交通大学教授王寿泰近日在出席“2012国际光纤通信论坛”时，详细介绍了中国在量子通信领域的进展。

　　在技术研究方面，中科院上海技术物理研究所王建宇等研究人员将自动交换光网络（ASON）引入量子通信网络中，研发出了一种兼容经典激光通信的“星地量子通信系统”。该系统最终能实现使用一套光学收发系统和跟踪瞄准系统，从而在星地之间同时进行量子通信和经典激光通信。据悉，“星地量子通信系统”已于2011年5月申请专利。

　　而此前上海交大也在不断尝试，利用平流层平台进行自由空间量子通信的研究。2011年8月，上海交大詹黎教授课题组首次实现了光信号长距离超光速的传输。而这一专利成果随后也被收录进国际顶级期刊《物理评论快报》。

　　此外王寿泰特别提到，中科院潘建伟院士是量子通信的领军人物。前几日获登国际权威学术期刊《自然》杂志的“量子隐形传送突破100公里”学术论文，就是由潘建伟团队研究并发表。该研究在国际上首次实现了百公里量级量子隐形传态与纠缠分发，《自然》称该项研究“有望成为远距离量子通信里程碑”。

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