在現階段，網絡信息輸送量呈直線上升趨勢，傳統的網絡通信滿足不了信息網絡的發展要求，因此為滿足通信業務要求，需對通信手段進行更新;從空間網絡運行角度上來看，空中太陽光是非常重要的，其具有較為廣闊的分布區域，且屬于自然資源，充分使用空中太陽光，能有效解決能源緊缺問題。

　　1天地一體化信息網絡概述

　　天地一體化信息網絡的載體為空間平臺，實時獲取各類信息，并能對信息進行傳輸及處理。對于一個國家來說，該網絡是非常重要的，其是國家信息化設施的重要基礎，在一定程度上，能對國家安全發揮積極作用，是實現高速傳輸信息及信息覆蓋全世界的必然趨勢。現如今，網絡信息輸送量呈直線上升趨勢，傳統的網絡通信滿足不了信息網絡的發展要求，比如信息網絡要求傳輸效率更高、傳輸距離更遠、傳輸容量更大等，由此，基于一體化信息網絡，為滿足通信業務要求，需對通信手段進行更新。相對于微波通信而言，空間激光通信具備以下優點：信息傳輸具備較高的安全性;能以較快速度傳輸信息;在信息傳輸的過程中，對電磁的抵抗能力較強;不需要頻率就能對信號進行傳輸;其在運行的過程中，功耗率較低等，由此空間激光通信技術成為一體化信息網絡的重要部分。在目前階段，天地一體化信息網絡的發展離不開空間激光通信，對空間激光通信需求較為迫切，在這樣的形勢下，空間激光通信技術得以發展，并受到世界各國的高度重視。在一體化信息網絡不斷發展的背景下，以及相關業務量逐漸增多，現有的空間激光通信技術難以滿足信息網絡(天地一體化)的發展，比如空間激光通信容量出現飽和，及其通信效率達到極限，仍不滿足實際發展需求，在這樣的情況下，研發新型激光通信技術是非常必要的。除了較為成熟的空間激光通信技術以外，世界各國更加注重新型激光通信技術，比如太陽光泵浦激光通信技術、相控陣激光組網通信技術以及基于模式分集接收的激光通信技術等，本文接下來將主要從這幾方面進行分析，以供參考。

　　2基于模式分集接收的激光通信技術

　　對于激光大氣傳輸信道來說，影響其傳輸性能的因素有很多，其中最為主要的因素是大氣湍流，這一點在相干激光通信系統中得以充分體現，為滿足混頻的要求，空間光須被耦合至光纖。在耦合過程中，由于受到大氣湍流的影響，耦合效果并不是很理想，以至于功率出現抖動的現象，其抖動幅度較大。為解決這一現象，可以通過提高相干的靈敏度，及對大氣湍流進行補償得以實現，在這樣的情況下，不僅能提高耦合效率，也能接受到更高的端光功率。對于大氣湍流的補償技術而言，其中最為主要的是自適應光學技術，該技術的作用原理是：通過對波前相位進行探測，并向波前反饋光信號，進而補償波前畸變現象。該技術主要使用于弱湍流，在中強湍流中不常使用，因為在湍流程度過強的情況下，補償效果并不明顯。另一方面，為提高耦合效率，可以采用天線分集接收的方式，但是在使用該方法的過程中，所需天線數量較多，由此增加了建設成本費用。基于模式分集的概念，將空間光與光子燈籠(模式耦合器件)進行耦合，借助于光子燈籠，能將不同階級的模式(高階模式以及低價模式)轉化為基模，并將基模傳輸至光纖，進而達到模式分集的目的。通過模式分集的作用，能提高光效率，一般而言，能在原來基礎之上提高至6dB。日本有關方面研究人員基于大氣環境，采用少模光纖與空間光進行耦合，為緩解大氣衰落概率，采用了合并計算方法(最大比)，達到320m大氣中每秒10GbBPSK體制的相干通信，實驗系統框圖如圖1所示。實驗結果顯示，通過采用合并計算方法及少模光纖，能將耦合效率提升6.5dB。

　　3相控陣激光組網通信技術

　　天地一體化信息網絡的目標是實現節點之間高速組網通信，主要以“一對多”的形式體現出來。如今，對于通信終端控制方式而言，常使用機械式光束形式，該控制方式具有以下不足：接入系統所耗用的時間較長、光束的指定方向是同一個方向，在通信鏈路時，只能達到點對點的程度，不能同時進行多個終端的動作，比如接入及組網等，達不到高效組網的需求。為對光束的方向及其形狀進行改變，基于光學相控陣，使用電子可編程方式，進而對相位分布進行控制，以此促使光速波互相干涉，能對波束角度進行隨機調整，其具有以下優點：能以極快速度對角度進行變換，并具備較高的分辨率等，該通信技術在應用市場上具有較大的潛力。針對光相控陣項目，美國某公司采用多個液晶光學相控陣拼接方式，進而有效控制口徑較大的光束偏轉情況，由此證明了子孔徑可進行拼接，圖2是該公司研制的液晶光學相控陣(數量為7個)。

　　4太陽光泵浦激光通信技術

　　針對于一體化信息網絡而言，影響通信能力及組網能力的因素較多，其中最主要的因素為能源，這一影響在天基網絡中得以充分體現。從空間網絡運行角度上來看，空中太陽光是非常重要的，其具有較為廣闊的分布區域，且屬于自然資源，充分使用空中太陽光，能有效解決能源緊缺問題，這點必然成為一體化信息技術的研究趨勢。當激光器出現不久之后，國外就研制出了太陽光泵浦固體激光器，由此將太陽光轉化為激光源，為太陽光泵浦激光通信技術的長遠發展，打下了堅實的基礎。雖然該種技術得到有效證明，實際要投入至工程化應用方面，還需進一步的發展。為更好地利用太陽光，促使該技術能符合工程應用要求，需要對功率放大器進行設計，以提高轉換效率，由此達到放大光纖光效率的目的，或者放大固體光功率。通過查閱相關資料得知，已經有相關人員對其放大器進行研究。

　　5如何促進我國空間激光通信技術跨越式發展

　　5.1加強新型空間激光通信研究，提升技術研發創新力

　　現如今，我國面臨的信息網絡建設問題主要包括如何提升信息傳輸量、如何提高組網能力以及如何提高激光通信的可行性等。先進技術的出現有助于一體化信息網絡的建設，比如模式分集接收技術以及激光組網通信技術等，這些先進技術為信息網絡建設灌輸新的思路及新的方法。基于目前形勢，我國需加強研發激光通信新技術，并提高有關方面的創新能力。

　　5.2有效評估新器件在空間環境中的適應性，提升通信系統運行的穩定性

　　對于激光通信系統而言，其包含多種類型的器件，比如電子學及半導體等器件，這些新型器件是否適應空間環境，將直接決定通信系統的性能，及其使用年限。通常查閱相關資料得知，在開始研制新技術時，應注重研究新型器件對空間環境的適應性，由此可以選取軍用級器件為實驗材料，進行在軌搭載實驗，并將實驗結果進行驗證，在實驗后期應對器件進行測試及評估，為開展高級別新型器件的研制，提供有力的數據支持，及參考經驗。

　　5.3鞏固新技術在軌驗證，提高新技術的工程化水平

　　相比于西方發達國家，我國在激光通信方面的研究歷程較為短暫，為快速提升我國激光通信工程化水平，基于衛星激光通信，應逐步進行各類在軌實驗驗證。另一方面，要充分結合我國激光通信鏈路實驗(比如星空及星間等)，及有關技術驗證，以此實現我國激光通信技術跨越式發展，為將來建設激光通信網絡積累寶貴經驗。

　　6結論

　　通過以上的分析可以得知，通過提高相干的靈敏度，并對大氣湍流進行補償，不僅能提高耦合效率，也能接受到更高的端光功率。相控陣激光組網通信技術能以極快速度對角度進行變換，并具備較高的分辨率。為更好地利用太陽光，促使太陽光泵浦激光通信技術能符合工程應用要求，需提高功率放大器的轉換效率。為快速提升我國激光通信工程化水平，應逐步進行各類在軌實驗驗證，應充分結合我國激光通信鏈路實驗，及有關技術驗證。通過空間激光通信新技術，不僅能提高網絡傳輸效率及組網能力，也能提高信息安全性。

　　參考文獻

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　　《信息網絡空間激光通信新技術研究》來源：《通訊世界》，作者：蔡鳳福