激光通信在潜艇通信中的应用

赵辉

摘 要： 随着科技和经济的不断发展，激光通信技术越来越受到人们的广泛关注。从发展现状上看，即使经过多年的发展，但是仍然存在着严重的问题。尤其是在潜艇通信的过程中，通信系统中的安全程度和传输速度之间还存在着一定的矛盾性。因此，需要对激光通信以及其在潜艇通信中存在着的问题进行深入介绍和分析，并且能够在实践中进行高效应用。本文中主要从激光通信技术着手，逐渐深入分析，僅供参考。

关键词： 激光通信；潜艇通信；蓝绿激光

随着现如今信息化的程度不断提升，在高技术信息发展和竞争的过程中，提升信息传递的速率和高效性可以充分提升通信系统的可靠性。在某种程度上说，激光通信技术可以被看成是一种信息的载体形式。基于激光通信技术的优越性之所在，研究人员正在深入研究，希望这种技术能够在军事以及其他领域中也有所应用。

1 激光通信的发展现状

众所周知，激光是一种比较新型，光源比较强，亮度和方向性都相对较强的通信形式。而且，其频率比较单纯，能量的集中程度也相对较高，波束的密集程度也逐渐增强。随着多年的发展，激光通信大致经历了两个发展阶段，分别是大气激光和光波导通信两种。在大气通信阶段，世界性的研究热潮比较明显。在发展的过程中，投入了大量的人力和物力。在一些发达国家，激光通信技术的发展水平比较高，通信系统以及趋于完善和成熟，可以在社会发展和生产中得到广泛地应用。由于大气激光通信技术的不稳定性逐渐暴露，在具体的应用中渐渐隐退。

由于人们对激光通信技术寄予了深厚期望，所以，在对这一技术进行研究的过程中，分别融人了不同类型的技术，逐渐提升了激光通信技术的高效性。在所有的激光通信技术中，大气通信是一种唯一不需要采取光纤形式就可以进行的通信技术。在传输的过程中，可以通过不同类型的信息表现形式来进行传输。其中包括文字，图像以及速度等等。这种方式可以通过各种通信协议来进行，保密程度以及资源的利用效率等方面都相对比较高。可以任意在陆地、海洋或者是天空中有效的应用。

为了对激光通信的技术进行研究，国家的相关部门已经做出了具体的方案和计划，在总结激光通讯技术研究经验的基础上，积极借鉴国外的先进技术。找到现如今激光通信技术的不足，并且对激光系统的应用状况进行研究和改进。

2 长波对潜通讯方式以及问题之所在

从未来潜艇作战中可以看出，前提主要承担的任务和使用较重，其中包括打击、核反击等等。所以说，在实际的工作中，保证潜艇指挥通信的准确性至关重要。为了对这些问题进行研究，需要从各个学科领域人手。电磁波是一种比较常见的物理概念，可以在水中进行高效传播。不同的水体对电磁波的吸收程度也存在着严重的差异。电磁波的长度和频率之间具有密切的关系，波长不同在水中的衰减程度也不同。所以，在潜艇通讯的过程中，工作人员需要对电磁波的长度进行严格地控制。一般来说，要想在海水中保证通讯的高效性和稳定性，就需要选择长波通讯，因为，短波的衰减率较高。

2.1 VLF通信方式

所谓的VLF主要是指频段较低的通信方式，具体的频率范围在3kHz一30kHz，波长也不会超过100km。传播速率相对较高。这种频段的无线电信号可以在水下20m左右的深度内收到信号，潜艇的单向发信过程中主要应用的是这种通信方式。国际上的多数国家都建立了长波电台，通信设备也逐渐趋于完善。电台的规模相对比较大，天线的高度也超过了200m。在战争中，天线系统是地方打击的重要目标，而且长波通信的频带相对较窄，无法进行直接地通话，但是可以进行电报的低速传播。

2.2 ELF通信方式

所谓的ELF的通信方式主要是指极低频段，通常情况下，频率被定义在3kHz以下，这类无线电信号是比较常见的信号问题之一。这种通信方式的主要优势就是潜艇可以在100m深度的范围内轻松地接收到信号，采用更为先进的接收设备和天线可以将深度降到更低。用ELF频段的电磁波来对潜通信，信号传播的稳定性比较高，同时还有更高的抗干扰能力。及时在潜艇航行的过程中，同样可以对复杂的命令进行接收，然后采用科学的形式来发送报文。由于海水是一种性能较强的导体，在无线电通信的过程中，相关的通信效应会对电磁波的传输形式产生深入地影响，安全性逐渐降低。

3 用蓝绿激光来实现对潜通信

采用蓝绿激光的形式来有效的实现对潜通信，这种形式所表现出的特点可以从以下几个方面来进行深入分析：

3.1 潜艇的安全深度提高

由于激光可以轻松地穿透较深的海水，可以达到海洋的深处。蓝绿光本身的透光度比较强。所以，可以利用蓝绿光来对潜入在海底深处的潜艇进行通讯，在这一过程中，潜艇无需上浮，这样就有效的提升了潜艇的安全程度，进而保证了潜艇航行的灵活性和相对隐蔽性。

3.2 频率相对较高，耗能较少

蓝绿光的通信技术，工作频率可以控制在标准的范围内，通信方式较多，耗能量相对较少。从某种程度上提升了潜艇的生存能力，有助于潜艇的作战形式。

3.3 安全性好激光波束的方向性好

抗截获、抗干扰、抗摧毁能力强，且不受电磁波及核辐射的影响，因此.潜艇在深海处就能够与地面进行通信，避免了敌方的测向、侦察和监视，更便于隐蔽作战企图。蓝绿激光对潜通信系统主要由发射和接收两部分组成。发射部分包括发射天线、激光器和电信号处理电路：接收部分包括光学接收天线、光探测器和电信号处理电路。信源将信息变成电信号。

结语

由于蓝绿激光对潜通信系统其既有较大入水深度，又有极高的通信速度，因而备受各国军方的重视，在不远的将来，我们在和潜艇通话时一定可以像陆地通信一样灵便畅通。我国在蓝绿激光对潜通信方面也已经取得了可喜的进展。鉴于战略核潜艇以及常规潜艇在现代以及未来战争中的重要作用，各国还迫切希望为其提供更多优良的通信手段。