宇宙レーザー通信技術とは？

ほとんどの人は宇宙レーザー通信技術についてあまり知りません。 宇宙レーザー通信技術の中核は、「レーザー」という言葉にあります。つまり、宇宙（大気空間、低軌道、中軌道、同期軌道、星間、宇宙を含む）通信の情報キャリアとしてレーザーを使用することです。

マイクロ波宇宙通信と比較して、レーザー宇宙通信の利点は自明です。たとえば、波長はマイクロ波波長よりも大幅に短く、高度なコヒーレンスと空間方向性を備えています。これは、宇宙レーザー通信が一連の利点。通信容量が大きい場合、レーザーの周波数はマイクロ波の周波数より3〜4桁高いため、通信のキャリアとしての利用周波数帯域が広くなります。光ファイバ通信技術を宇宙通信に移植することができます。現在、光ファイバ通信の各ビームのデータレートは20Gb / s以上に達することができ、波長分割多重技術を使用して通信容量を数十倍に増やすことができます。 。したがって、光通信は、通信容量の点でマイクロ波通信に比べて大きな利点があります。同時に、宇宙レーザー通信技術は、軽量、消費電力、小型化、建設・維持費の削減という特徴も備えています。



レーザーの発散角が小さいため、エネルギーが非常に集中します。その結果、受信機の望遠鏡アンテナにかかる電力密度が高くなり、送信機の送信電力を大幅に削減でき、消費電力が比較的低くなります。宇宙レーザー通信のエネルギー利用率送信機とその電源システムの改善により、送信機とその電源システムの重量も軽減されます。レーザーの波長は短く、発散角と受信の同じ要件の下で視野、送信および受信望遠鏡の開口部を減らすことができます。このように、宇宙レーザー通信は、マイクロ波システムの巨大な衛星アンテナを取り除き、小型、コンパクト、そして強力であるという特徴を持っています。最も称賛に値するのは、レーザーの指向性が高く、放出されるビームが細く、レーザーの発散角が通常ミリラジアンであるため、干渉防止と盗聴防止の機能が効果的に向上することです。



これらの強力な機能により、宇宙レーザー通信技術の展望は非常に広いです。情報化時代の高速情報伝達への需要の高まりと、宇宙レーザー通信を支える光学、オプトエレクトロニクス、マイクロエレクトロニクス、コンピューター、制御科学、材料科学、技術の進歩に伴い、宇宙レーザー通信は次のような発展傾向を示します。 。まず、通信速度がどんどん高くなっています。高精度ダイナミックトラッキングのコア技術の飛躍的進歩により、レーザー通信システムの速度と帯域幅を増やすことは避けられない動きです。 2つ目は、最初の一方向の情報送信から双方向の対称的な情報送信、中継および転送通信モード、さらには将来の情報ネットワーキングまで、通信モードがますます豊富になっていることです。 3つ目は3次元空間カバレッジです。宇宙レーザー通信は、星間リンクから星空、空対空、空中、地上間のリンクへと徐々に拡大し、3次元空間カバレッジを実現してシームレスを構築します。空と地面を統合する通信システム。