新華社上海8月16日電(記者王琳琳)16日,中科院上海光機(jī)所研製的空間高速相干鐳射通信載荷搭載量子衛(wèi)星發(fā)射升空,將開展衛(wèi)星與新疆、北京地面站之間的高速相干鐳射通信技術(shù)驗(yàn)證。這將是我國(guó)首次開展空間高速相干鐳射通信試驗(yàn),標(biāo)誌著我國(guó)初步具備研製星間相干鐳射通信載荷的能力。
空間高速鐳射通信技術(shù)用於實(shí)現(xiàn)星間、星地高速數(shù)據(jù)傳輸,可克服高解析度衛(wèi)星成像數(shù)據(jù)傳輸有限的瓶頸,是空間數(shù)據(jù)中繼、星間組網(wǎng)的重要手段,也是一項(xiàng)國(guó)內(nèi)外航太界高度關(guān)注的前沿高科技技術(shù)。
量子衛(wèi)星相干鐳射通信載荷指揮、中科院上海光機(jī)所副所長(zhǎng)陳衛(wèi)標(biāo)表示,相干探測(cè)鐳射通信,具有靈敏度高、白天可工作等技術(shù)優(yōu)點(diǎn),特別適用於空間超遠(yuǎn)距離(數(shù)萬(wàn)公里)衛(wèi)星間的高速鐳射通信。相對(duì)第一代幾十、數(shù)百兆/秒速率的直接探測(cè)鐳射通信技術(shù),第二代空間相干鐳射通信技術(shù)速率可達(dá)數(shù)千兆/秒,乃至數(shù)萬(wàn)兆/秒,成為國(guó)內(nèi)外星間數(shù)據(jù)中繼的主流方案。
此前,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已投入大量人力物力開展相關(guān)技術(shù)研究,並取得重要進(jìn)展。2007年,歐空局(ESA)率先在TerraSAR-X衛(wèi)星與美國(guó)NFIRE衛(wèi)星上採(cǎi)用多路復(fù)接方式實(shí)現(xiàn)了5.6千兆/秒的相干鐳射通信。2015年,歐空局又實(shí)現(xiàn)了低軌與高軌衛(wèi)星之間的相干鐳射通信,通信距離達(dá)到5萬(wàn)公里,通信速率達(dá)到1.8千兆/秒,開闢了利用相干鐳射通信進(jìn)行數(shù)據(jù)中繼的先河。
據(jù)了解,2005年,中科院上海光機(jī)所開始空間相干鐳射通信技術(shù)的研究。2012年,在中科院支援下,啟動(dòng)相干鐳射通信在軌技術(shù)驗(yàn)證項(xiàng)目。通過(guò)3年多技術(shù)攻關(guān),突破了星載高頻率頻率穩(wěn)定人眼安全波段的光纖鐳射器、高速相干資訊編碼調(diào)製、高靈敏度相干接收、大容量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理等系列關(guān)鍵技術(shù),目前已經(jīng)完成星載相干鐳射通信發(fā)射終端和地面相干鐳射通信接收終端的研製工作,單路通信具備星地5.12千兆/秒速率的通信能力。
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