空间光通信

田洪峰

【摘要】 本文主要介绍了自由空间光通信的应用价值、主要特点、发展现状、发展的制约因素以及应用优势，最后分析了自由空间光通信系统的蓝绿激光水下通信在核潜艇通信方面的应用。

【关键词】 空间光 通信 无线 激光

一、空间光通信简介

空间光通信是一种新型的光通信方式。空间光通信技术在20 世纪80 年代就开始用于军方，随着掺饵光纤放大器、波分复用、自适应光学等技术不断发展，无线光通信在传输距离、可靠性、传输容量等方面有了较大改善， 适用面也越来越宽。

二、基本原理

空间光通信是一种基于光传输方式、采用激光承载高速信号的无线传输技术。它以激光为载体、以大气为介质，用点对点或点对多点的方式实现连接，有“虚拟光纤”的美誉。空间光通信结合了光纤通信和无线通信各自的优势，具有频带宽的特点。

下图是空间光通信的通信示意图：

（1）大气激光通信

（2）空间激光通信

三、空间光通信的发展动力

消费者对网速和带宽的要求越来越高，都在追求更快的网速和更宽的带宽。其次是消费者对无线技术的追求。从有线电话通信发展到无线电话通信我们可以看出，我们是不断朝着无线发展，朝着便捷的通信方式发展。最后是空间光通信具有其他通信方式所不具有的优势，比如安全性能比无线电波通信好，通信容量更大等等。

四、空间光通信的巨大的商业价值

空间光通信具有广阔的市场和巨大的商业价值，具体表现在以下几方面：

（1）可以克服一些通常容易碰到的自然因素障碍。（2）提供大容量多媒体宽带网接入。（3）可为大企业、大机关提供内部大容量宽带网。（4）为军事等重要部门提供宽带保密通信。（5）支持灾难抢救的应急系统。

五、制约因素

（1）自然因素。大气衰减和闪烁是影响无线光通信最大的因素，特别是雨、雾、雪等恶劣天气的影响更大。国外针对大气传输特性已作了许多研究，已取得重大进展，所推出的产品声称具有全天候通信能力。（2）技术因素。①视距技术；②对准与保持技术；虽然这些技术因素曾经一度制约着空间光通信的发展，但是现在国外已经有一些产品声称克服了这些技术瓶颈，已经能够正常通信了。（3）噪声因素。在近地面进行激光通信时，不可避免地会受到自然光和各种人造光的影响，但是在国外已经公司声称克服了这些影响做出产品。而要将光通信应用到建筑群里或者室内，这也将受到各种人造的噪声的影响，诸如荧光灯，霓虹灯和白炽灯等等。

六、无线光通信的优点

（1） 通信容量大。（2）系统尺寸、质量和功耗明显降低。（3）各通信链路间的电磁干扰小。（4）保密性强。

世界上各个大国尤其是军事大国，无不在追求可靠和保密性强的通信。因为军事上的通信的保密性是否良好对该国的安全有举足重轻的影响，甚至会影响国家的兴衰和民族的存亡，所以这就成为空间光通信。

七、军事应用

（1）指挥单元之间的通信；（2）战场通信迅速恢复；（3）复杂地形通信；（4）战斗单元机动协同通信；（5）核潜艇的指挥通信。

八、总结

综上所述，空间光通信不仅在民用上具有重大的商业价值，而且在军事上通信应用上更是具有至关重要的作用，由此可见，空间光通信在不久的将来将会成为最主要的通信方式。endprint