本文來自：科技日報 作者: 金鳳

一束激光，1秒鐘就可傳輸10G的信息；一個20公斤的通信終端可以傳輸幾百公里……近日，在2019年全國通信理論與技術(shù)學術(shù)會議暨通信領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展論壇上，中國工程院院士姜會林在接受科技日報記者采訪時表示，空間激光通信技術(shù)具有保密性好、抗干擾能力強、通信速率高、體積小、重量輕、能耗低、靈活機動等特點。如果能“聯(lián)袂”微波光子技術(shù)，與無線通信結(jié)合，或?qū)⒅?G的應(yīng)用。

中國工程院院士姜會林，南京郵電大學供圖

中國工程院院士姜會林介紹，空間激光通信以激光為載波，在空間實現(xiàn)信息無線傳輸。其有五個發(fā)展趨勢，一是高速率，由最初的幾Kbps向40-100Gbps方向發(fā)展；二是網(wǎng)絡(luò)化，由目前的點對點通信向“一對多”、“多對多”同時通信可以組網(wǎng)方向發(fā)展；三是多譜段，由可見光、紅外光向紫外光及太赫茲等多波段方向發(fā)展；四是一體化，由單一通信向與測量、偵察、對抗一體化方向發(fā)展；五是多用途，由少量鏈路應(yīng)用向星、空、地以及深空與水下通信方向發(fā)展。

空間激光通信可以用于抗震救災(zāi)、突發(fā)事件、反恐、江河兩岸以及最后一公里的接入。例如抗震救災(zāi)時，地面光纖如果被破壞，就可用激光傳輸；又比如在特殊環(huán)境中的機場、監(jiān)獄、軍事前線，無線電傳輸經(jīng)常會被干擾，但如果把信源放到激光上傳輸，想干擾就很難。

“激光通信提供了很好的信息傳輸手段，如果再加上微波光子學技術(shù)，將無線電通信和激光通信結(jié)合起來發(fā)展，應(yīng)用前景更為廣闊，而且對于5G、6G的應(yīng)用會有所貢獻。例如，減少5G、6G基站數(shù)量的一個關(guān)鍵技術(shù)是開展設(shè)備與設(shè)備直接通信，激光通信會有所幫助?！苯獣终f。

在姜會林看來，天地一體化網(wǎng)絡(luò)以地面網(wǎng)絡(luò)為依托，以天基網(wǎng)絡(luò)為拓展，由骨干網(wǎng)、接入網(wǎng)和子網(wǎng)組成。目前，國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)布局呈現(xiàn) “天弱地強”的特征。在地面，2017年我國互聯(lián)網(wǎng)的普及率已經(jīng)達到55.8%；而在空間，將需要架構(gòu)起天空地海一體化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，但在空間信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中，還存在體系設(shè)計難、動態(tài)路由難、保密通信難、信息獲取難、星上處理難、網(wǎng)絡(luò)管理難等問題。

姜會林透露，目前世界上所做的激光通信試驗，都是點對點傳輸，想要實現(xiàn)通信組網(wǎng)，就需要“多對多”同時通信。他帶領(lǐng)團隊研制出一個小天線，用旋轉(zhuǎn)拋物面的原理，搭建了一個多鏡片拼接結(jié)構(gòu)，“不管哪個方向來的光束，只要指向旋轉(zhuǎn)拋物面焦點，就可以平行反射出去。每個鏡片都可以俯仰、偏航轉(zhuǎn)動。

目前，團隊已研制出“一對三”同時激光通信系統(tǒng)，并成功進行了原理實驗。他說，如果能“多對多”同時激光通信，那么，就可以應(yīng)用于空間信息網(wǎng)絡(luò)，不僅傳輸速率高，而且保密安全性好。