4.4卫星激光通信技术

       近年来随着信息流量需求的迅速增长，以微波为信息载体的卫星通信技术在通信数据率的提高上逐渐显现出局限性。而卫星光通信技术相对卫星微波通信技术而言，具有设备体积小、抗干扰强和保密性高等诸多优点，同时在通信数据率方面更是有着极大的提升空间。自上世纪六十年代以来，美国、欧洲以及日本等研究机构都相继对卫星光通信技术的研究投入了巨大的人力和物力。

       目前我国经过近二十年的努力，在国防科工局、航天五院等单位的大力支持下，国内首台星地激光通信终端于2011年8月16日随“海洋二号”发射入轨。并于2011年11月10日16点40分，中国首次星地激光通信链路数据传输试验。该项试验的成功，标志着中国在空间高速信息传输这一航天高技术尖端领域走在了世界发展前列。

2012年 8月16日6时57分，我国在太原卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭，成功将“海洋二号”卫星送入太空

4.1.1星载掺铒光纤放大器关键技术研究

       目前国际上卫星光通信系统基本都是采用基于半导体激光器的直接调制方式。在保证大输出光功率的前提下，由于卫星光通信链路中无法实现中继放大，在直接调制方式下进一步提高通信系统调制速率的难度越来越大。而采用由半导体激光器和掺铒光纤放大器(EDFA)构成的过渡性调制子系统结构或由半导体激光器、LiNbO3波导调制器以及EDFA组成的下一代主流调制子系统结构可以解决这一难题。在上述两种解决方案中都需采用EDFA技术。因此对于星载掺铒光纤放大器关键技术的研究尤为重要。目前该方向由一项国家自然基金及一项江苏省自然科学基金支持。

日本研制的地面光通信终端LUCE(右)和地球同步轨道卫星ARTEMIS上的OPALE光通信终端(左)

 多波长星载EDFA空间特性研究中关于黑匣子模型的理论仿真和实验验证

4.1.2星地激光链路中通信子系统误码率特性研究

       星地激光通信技术与地面光纤通信技术相比存在着较多的技术难点，如大气漂移、大气闪烁以及空间环境等特设效应都会对通信子系统产生很大的影响，本方向的研究成果将为提高卫星激光通信系统的抗噪声特性具有重要意义。

星地激光通信中大气湍流影响下OOK、MSK两种调制方式通信特性的对比图