我国激光通信系统应用于6G通信发展的概念

陈笑121

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　　我国无线激光通信的研究尽管起步较晚，但发展迅速。在激光调制解调技术方面，已经研制出速率达155Mbit/s，通信距离为 2Km 的大气传输光通信系统。此外，国内目前从事激光通信研究的还有：北京大学和哈尔滨工业大学正在联合进行一个激光通信概念演示系统的设计和仿真，电子科技大学也在进行激光通信系统的研究。由此可见，我国已经具备了无线激光通信研究的基础，并开展了一系列研究工作。那么激光通信系统应用于6G通信发展的概念是否成熟呢？
　　我国已经完成了样机原理实现的研制过程，并于 2000 年通过技术协作的方式研制出速率 155Mbit/s，通信距离 4Km 的军用大气激光通信系统。该系统为双向数字通信，具有 AMI 及 HDB3 码两种接口功能。进行的户外开通试验经历了大雾、大雨、小雨及晴朗等天气变化。试验结果表明，除能见度较低的大雾天气外，通信系统均能正常工作，设备可靠性与使用安全性较高，适合于野外机动或固定点的通信场合。根据部队的试用情况与反馈意见，我国改进了原有通信机中存在的一些不足，配套完善了可视电话传输功能，并在 2004 年成都军区信息化建设成果展示活动中得到了充分的体现。
　　激光通信的原理和逻辑
　　激光的频率比微波高3-4 个数量级(其相应光频率在 1013-1017 Hz) 作为通信的载波有更大的利用频带。光纤通信技术可以移植到空间通信中来，目前光纤通信每束波束光波的数据率可达 20Gb/s 以上，并且可采用波分复用技术使通信容量上升几十倍。因此在通信容量上，光通信比微波通信有巨大的优势。
　　优势一，低功耗：激光的发散角很小，能量高度集中，落在接收机望远镜天线上的功率密度高，发射机的发射功率可大大降低，功耗相对较低。这对应于能源成本高昂的空间通信来说，是十分适用的。
　　优势二，体积小、重量轻：由于空间激光通信的能量利用率高，使得发射机
　　及其供电系统的重量减轻;由于激光的波长短，在同样的发散角和接收视场角要求下，发射和接收望远镜的口径都可以减小。摆脱了微波系统巨大的碟形天线， 重量减轻，体积减小。
　　优势三，高度的保密性激光具有高度的定向性，发射波束纤细，激光的发散角通常在毫弧度，这使激光通信具有高度的保密性，可有效地提高抗干扰、防窃听的能力。优势四，激光空间通信具有较低的建造经费和维护经费。