2008年3月間美國NFIRE衛(wèi)星與德國TerraSAR-X衛(wèi)星使用激光終端成功進行了太空寬帶數(shù)據(jù)傳輸。距離5000公里的兩顆衛(wèi)星建立了光學(xué)鏈接，并以5.5 Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速度完美地實現(xiàn)了雙向操作。此數(shù)據(jù)傳輸速度相當于每小時傳輸20萬張A4文件或400張DVD。
運行在地球低軌道的美國衛(wèi)星NFIRE與德國TerraSAR-X衛(wèi)星每天會相遇幾次，在它們相聚時可以建立最長達20分鐘的激光鏈。在相距5000公里時速25000公里的兩顆衛(wèi)星之間進行精確的激光通信絕非易事。這就相當于瞄準高空飛行飛機的一扇窗戶并進行跟蹤。
激光終端由Tesat-Spacecom, Backnang（德國）公司開發(fā)和制造，小巧而高效。采用現(xiàn)代高靈敏相干傳輸技術(shù)的激光終端可以抵御太陽干擾，因此激光鏈不會因為陽光的影響而降低品質(zhì)。這種終端的開發(fā)由德國經(jīng)濟與技術(shù)部經(jīng)由德國航天局發(fā)起，德國國防部倡議和美國國防部合作進行在軌試驗。
按照與德國航天局簽訂的合同，Tesat-Spacecom公司正在開發(fā)下一代激光終端，用于對地靜止軌道(GEO) 中繼衛(wèi)星間的遠距離鏈接，例如德國國家衛(wèi)星通信任務(wù)。使用這樣的GEO中繼衛(wèi)星，可以在地球低軌道衛(wèi)星或其他科學(xué)任務(wù)（月球或火星任務(wù)）之間建立數(shù)據(jù)鏈，這樣就不用再使用另外的二級地面站進行數(shù)據(jù)傳輸。
Tesat-Spacecom公司與美國通用動力公司下屬的通用動力先進信息系統(tǒng)公司合作執(zhí)行此計劃。通用動力先進信息系統(tǒng)公司專門從事美國C4ISR防御與太空應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)、生產(chǎn)、集成與運行。
激光通信的原理
激光通信的原理與普通的無線電通信相類似。所不同的是，無線電通信是把聲音、圖像或其他信號調(diào)制到無線電載波上發(fā)送出去，而激光通信則是把聲音、圖像或其他信息調(diào)制到激光載波上發(fā)送出去。激光通信可分為地面大氣通信、宇宙空間通信和光學(xué)纖維通信。
在較好的地面氣候條件下，可以實現(xiàn)幾十公里至上百公里間的定點激光通信。但是激光束一旦受到大氣中云、霧、煙塵等因素的影響就會受到衰減和起伏擾動，使通信距離和通信質(zhì)量都受到很大影響。為了克服激光地面大氣通信的上述缺點，很多國家作了很大努力，并取得了可喜的成果。在這種通信系統(tǒng)中，載有通信信息的激光束沿著直徑小于0.1毫米的優(yōu)質(zhì)光學(xué)纖維波導(dǎo)傳輸，從根本上排除了大氣中各種衰減和干擾因素的影響。
在地球大氣層外的宇宙空間，激光束基本上不受任何衰減和干擾影響，因此可實現(xiàn)極遠距離間的定向通信聯(lián)系。人造衛(wèi)星和宇宙飛船之間的激光通信系統(tǒng)正在研究過程中。
利用激光的高定向、高亮度以及可沿空間不同方向和不同位置進行精細掃描的特性，人們可實現(xiàn)激光傳真通信，即把圖片、文件、樣本、字跡等信息，通過激光束的掃描作用而轉(zhuǎn)變?yōu)楸徽{(diào)制了的電信息發(fā)送出去，在接收端通過解調(diào)制作用和顯示設(shè)備，再把所傳遞的圖像信號復(fù)現(xiàn)出來。
基于定向激光束掃描記錄和掃描檢測的原理，人們還制成了商品化的視頻錄像盤，利用一張普通唱片大小但卻是特制的塑料膜盤，可記錄約1小時左右的電視節(jié)目或錄像節(jié)目，然后借助激光檢測設(shè)備，把塑料膜盤錄下的節(jié)目隨時在電視機上復(fù)映出來。
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