摘 要:在這個科技不斷發(fā)展的時代,通信技術已經取得了突破性的進展,為我國現代社會創(chuàng)造了巨大的價值和財富。隨著社會的進步與發(fā)展,人們對空間技術的研究越來越深入,空間光通信技術已成為現代社會信息交流的基礎,為當代人們對空間通信的研究創(chuàng)造了條件。本文就空間光通信技術的發(fā)展及思考進行了相關的分析。
關鍵詞:空間光通信;技術;發(fā)展
中圖分類號:TN929.1
近年來,人們對空間通信技術的研究越來越深入,空間技術尤其是大功率軌道運載技術及大容量通信衛(wèi)星技術的成熟,促使了空間光通信技術的發(fā)展。然而在這個信息量呈爆炸性的時代里,人們對高傳輸率的通信技術越來越迫切,而傳統(tǒng)的空間衛(wèi)星通信技術已經很難適應現代社會快速發(fā)展的需求??臻g光通信技術作為現代科技發(fā)展的重要成果,能夠有效地提高通信數據的傳輸率,為現代社會的發(fā)展提供技術保障。
1 空間光通信技術概述
隨著現代科技的發(fā)展,人們對空間通信技術的已經取得了飛速發(fā)展。傳統(tǒng)的空間通信技術是以微波為載體,這種空間通信技術已經很難適應現代社會發(fā)展的需求了。而空間光通信技術是以激光為載波,以大氣作為傳輸介質的光通信系統(tǒng)。空間光通信技術結合了光纖通信與微波通信的優(yōu)點,有著通信容量大、傳輸速度快的特點,空間光通信技術在當今社會中有著不可忽視的作用。在空間光通信技術中,大氣傳輸激光通信系統(tǒng)是由兩臺激光通信機構成的通信系統(tǒng),它們相互向對方發(fā)射被調制的激光脈沖信號,接收并解調來自對方的激光脈沖信號,實現雙工通信。
2 我國空間光通信技術發(fā)展現狀
隨著社會的進步與發(fā)展,人們對空間的探索越來越迫切、越來越深入,衛(wèi)星技術作為空間探測的一種重要手段,衛(wèi)星技術可以為我國對空間的探測提供技術保障,進而更好地開展空間探測。然而隨著空間通信技術的發(fā)展,以微波為載體的空間通信技術已經很難滿足現代社會發(fā)展的需求了,在一些發(fā)達國家,人們對空間光通信技術的研究已經取得了飛躍性的發(fā)展,而我國受經濟、科技等條件的制約,對空間光通信技術的研究起步比較晚。起初,我國對空間光通信技術的研究還只能借鑒國外的研究成果,再應用于我國科研工作中。隨著我國經濟水平的提高,科學技術的發(fā)展,我國空間光通信技術已經取得了相當不錯的成就。在“十五”和“十一五”期間,以海洋二號衛(wèi)星平臺為搭載平臺,成功進行了我國首次星地激光通信試驗,該項目標志我國的衛(wèi)星光通信技術已進入空間試驗階段[1]。隨著連續(xù)波大功率半導體激光器技術、自適應變焦技術、空分復用和智能天線等技術的不斷發(fā)展,光通信在傳輸距離、傳輸容量和可靠性方面都有了很大的改善,適用面也就越來越寬了。在“九五”期間,我國研究者開始研究激光大氣通信理論、空間通信技術,在大氣通信理論研究的基礎上對空間光通信跟蹤技術進行了相關的研究,并取得了較為顯著的成就。
3 空間光通信關鍵技術
3.1 APT技術
APT(atom probe tomography),原子探針層析技術,可以確認原子種類并直觀地重構出其空間位置,相對真實地顯示材料中不同元素原子的三維空間分布,成為目前空間分辨率最高的分析測試手段[2]。APT屬于一個服務器系統(tǒng),當服務器網絡產生信息時,APT服務器就會在鏈路中開始掃描,確認信息通信的雙方,掃描出通信雙方的方位,進而進入到捕獲階段。當通信目標被鎖定后,APT服務器就會進行通信連接,完成光通信。
3.2 天線技術
隨著空間光通信技術的發(fā)展,實現空間光通信已經不再是傳說,為了更好地滿足空間光通信的性能,完成光通信系統(tǒng)的雙向互逆跟蹤,在空間光通信系統(tǒng)中會采用收、發(fā)一體的天線。天線技術利用信號在傳播方向上的差別,將同頻率、同時隙的信號區(qū)分開來,進而優(yōu)化頻譜資源,保障空間光通信穩(wěn)定、可靠。天線技術主要由天線陣、波束形成網絡、波束形成算法三部分組成,當空間光通信系統(tǒng)產生信息通信時,天線技術就會通過波束形成算法,算出光通信系統(tǒng)的發(fā)射功率,發(fā)射天線負責光束的發(fā)射,接受天線負責光束的接受,進而有效地降低光信損失[3]。
3.3 捕獲技術
捕獲技術作為空間光通信技術中的核心技術,是空間光通信系統(tǒng)實現通信的先決條件。捕獲技術通過對目標上特定光點的監(jiān)視和跟蹤來完成運動捕捉的任務,在空間范圍內,利用捕獲技術來捕捉空間點的運動軌跡,進而確定這個空間點的具體位置,為空間光通信的實現創(chuàng)造條件。
4 空間光通信技術的發(fā)展及應用
隨著現代科技的發(fā)展,空間光通信技術的可行性已經得到了解決,有效地推動了現代社會的發(fā)展。然而在當今社會發(fā)展形勢下,不斷研究空間光通信技術,真正實現星際自由空間光通信將成為世界各國共同要面臨的問題。空間光通信技術結合了當代光纖技術與微波技術的優(yōu)點,有著高發(fā)射功率、接收靈敏度高的特點,空間光通信技術正在逐步取代以微波為載體的空間通信技術。在這個信息化高速發(fā)展的時代,信息正以爆炸性的趨勢增長,空間光通信技術作現代科技研究成果,能夠保障光通信系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性,滿足現代社會發(fā)展的需求[4]。然而伴隨著廣播電視、互聯網、電信網三網的融合,數字化、智能化控制系統(tǒng)已成為現代通信技術發(fā)展主要方向。在這個競爭日益激烈的國際化背景下,我國空間光通信技術要想更好地服務社會,就必須用發(fā)展的眼光看待問題,實現空間光通信系統(tǒng)的智能通信、智能控制、數字化控制,進而節(jié)省更多的成本。同時,空間光通信將作為一種主要手段進入寬帶接入市場,特別是那些通常沒有光纖連接的中小企業(yè)。微波系統(tǒng)和自由空間光通信系統(tǒng)在許多方面可互為補充,前者能提供大區(qū)域內低速通信,而后者能提供小區(qū)域內高速靈活的連接。各種系統(tǒng)的無縫連接能使用戶得到更方便的服務。另外,微波系統(tǒng)還可與自由空間光通信系統(tǒng)互為備份,在天氣惡劣甚至無法進行光通信時,啟動微波通信系統(tǒng),可以大大提高通信系統(tǒng)的適用性和可靠性。當前我國對空間光通信技術的研究越來越深入,且取得了較為顯著的成果,空間光通信技術將為我國社會的發(fā)展創(chuàng)造更多的價值和財富,促進我國綜合國力的提高[5]。
5 結束語
空間光通信技術作為現代科技研究的重要成果,在現代社會中有著不可替代的作用??臻g光通信技術有著高發(fā)射率、高靈敏度、安全保密性好等特點,能夠有效地滿足當前世界各國對衛(wèi)星通信的需求,隨著空間光通信技術的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的以微波為載體的空間通信技術將被空間光通信技術取代,并廣泛地應用于現代社會發(fā)展的各個領域,為世界各國的科研工作提供技術保障。
參考文獻:
[1]孫兆偉,吳國強,孔憲仁.國內外空間光通信技術發(fā)展及趨勢研究[J].光通信技術,2005(09):61-64.
[2]易成林.自由空間光通信技術的發(fā)展現狀與未來趨勢[J].現代商貿工業(yè),2007(09):263-264.
[3]廖淑珍.空間相干光通信零差QPSK系統(tǒng)相位估計研究[D].長春理工大學,2011.
[4]于思源,馬晶,譚立英.自由空間激光通信技術發(fā)展趨勢分析[J].光通信技術,2004(12):47-50.
[5]張文濤.自由空間光通信技術及國內外發(fā)展狀況[J].量子電子學報,2003(03):269-272.
作者單位:中油管道大連輸油氣分公司,遼寧瓦房店 116300