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中美激光通信领域博弈 哈工大教授夫妇增加中方砝码

2016-06-29 10:31
安娜PARKER
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  激光技术可以说是最热门的新技术之一,在军用方面的用途也相当广,虽说激光武器非常有前景,不过目前真正值得注意的是激光通信技术,这一技术已经相当成熟,正逐步进入实际应用阶段。激光通信的原理与普通的无线电通信相类似,所不同的是,无线电通信是各类信息调制到无线电载波上发送出去,激光通信则是信息调制到激光载波上发送出去。

  美国对这一技术非常重视,对其研发的投入一直不小,期待利用这一技术打造绝对可靠通讯网络。把该技术的二个大特点全利用上,一是:通信容量大,理论上,可同时传送1000万路电视节目和100亿路电话;激光通信设备结构轻便,尺寸与重量都非常小,自然经济性也强,这是构建通信网络的前提条件。二:保密性强,激光不仅方向性特强,且为不可见光,属于点对点的直接通信,不会如无线电那样,向四周传播,太容易被窃取并密译,它则几乎无法窍听与拦截,也就不是可能被破译了。

  美国研发的重点就是把这一技术应用到卫星上,由卫星充当整个系统的中转站。这是因为激光通信是利用激光束来实现点对点的连接,由于激光为直线传播。如果要进行远距离通信,只能借助于卫星中传,这就是需要建立卫星链路。于是该技术最头痛的问题出现了,无论卫星与卫星之间的激光通信,以及卫星与地面之间的激光通信都要解决一个前提,如何保持相互间的激光束连接那?卫星之间的距离少则几千公里,远则几万公里,甚至更远。双方的相对位置处于运动之中,这样让激光束稳定的照射到对方的收接器上相当的难,甚至成了最为关健的技术。

  这个问题困扰了各国科学家相当长的时间,所以从上世纪90年,西方各国即投入大力加以研究,可是直到最近10年,才算开始进入试验阶段,2008年时,美国才第一次进行卫星间的激光通信试验,相距5千公里的卫星之间,可以进行数据传播。这个成果令美国相当兴奋的,这意味着其激光通信网络的关健问题已突破了,处于世界绝对领先的水平,中俄都没有解决这个问题,美军将可以独享激光通信网络,这个意义就非常大了!

  可惜没过多久,中国公开了一条消息:2011年时,以海洋二号卫星上成功进行了激光天地通信链路实验,在卫星与地面站相距近2000公里,相对28000多公里/小时的运动条件下,进行双向极窄光束对准,建立了504Mbps空地链路。中国也同样解决了这一关健性问题,与美国的差距再次缩短了,唯享梦也可以醒了。

  这让中国一举在卫星激光通信技术直接跨入国际先进终端行列的有功之臣,绝对不能不提两个人:哈尔滨工业大学的马晶、谭立英,这是一对夫妻,1991年时,他们开始自费从事相关的理论研究,最终于1995年完成卫星激光通信的概念研究,从此开始获得经费和人员支持,逐步组建起由百余名师生组成的科研队伍,成立了空间光通信技术研究中心,创建了卫星光通信技术重点学科实验室。 2011年的试验成功,只是开始,他们已经确立了下一步奋斗目标:2020年前实现每秒10G的数据传输。仅凭这些,大家应对他们两位致敬!

  他们两人只是中国广大科研人员之中的一员,他们也不是孤军作战,中国实际拥有多家科研机构从事激光通信技术研究,较大的即有四家,已经取得了相当多的成果。同时,我们已经把最新的量子通信系统与激光通信技术兼容到了一起,所谓的“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,这一技术在2011年时即取得了专利。

  中国的激光通信研究工作开展较晚,但是许多单项技术已经成熟,构建中国自己的激光通信网络已不成什么难事了。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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