¿Qué es la tecnología de comunicación láser espacial?
En comparación con la comunicación espacial por microondas, las ventajas de la comunicación espacial por láser son evidentes. Por ejemplo, la longitud de onda es significativamente más corta que la longitud de onda de las microondas y tiene un alto grado de coherencia y direccionalidad espacial, lo que le confiere un alto grado de coherencia y direccionalidad espacial. También determina el conjunto de ventajas de la comunicación. Por ejemplo, la capacidad de comunicación es grande, la frecuencia del láser es de 3 a 4 órdenes de magnitud mayor que la del microondas y se puede utilizar una banda de frecuencia más grande como portador de comunicación. La tecnología de comunicación por fibra óptica se puede trasplantar a la comunicación espacial. La velocidad de transmisión de datos actual de la comunicación por fibra óptica puede alcanzar más de 20 Gb/s por paquete. Utilizando la tecnología de multiplexación por división de longitud de onda, la capacidad de comunicación se puede aumentar docenas de veces. Por tanto, la comunicación óptica tiene una gran ventaja sobre la comunicación por microondas en términos de capacidad de comunicación. Al mismo tiempo, la tecnología de comunicación láser espacial también tiene las características de peso ligero, pequeño consumo de energía y tamaño, y bajos costos de construcción y mantenimiento.
Dado que el ángulo de dispersión del láser es muy pequeño, la energía está muy concentrada y la densidad de potencia que cae sobre la antena del telescopio receptor es muy alta, la potencia de transmisión del transmisor se puede reducir considerablemente y la potencia. el consumo es relativamente bajo; la comunicación láser espacial mejora la utilización de energía y reduce el peso del transmisor y su sistema de suministro de energía, la longitud de onda del láser es muy corta y, bajo los mismos requisitos de ángulo de dispersión y ángulo de campo de recepción, las aperturas del El transmisor y el telescopio receptor están disponibles. Se puede reducir el diámetro del telescopio receptor. De esta manera, la comunicación láser espacial se deshace de la enorme antena parabólica del sistema de microondas y tiene las características de ser compacta y potente. Lo más valioso es que el láser tiene un alto grado de direccionalidad, el haz emitido es muy delgado y el ángulo de divergencia del láser suele ser de miliradianes, lo que mejora efectivamente las capacidades antiinterferencias y antiespías.
Con estas poderosas funciones, se puede decir que las perspectivas de la tecnología de comunicación láser espacial son muy amplias. Con la demanda cada vez más urgente de transmisión de información a alta velocidad en la era de la información y la mejora del nivel técnico de la óptica, la optoelectrónica, la microelectrónica, las computadoras, la ciencia del control y la ciencia de los materiales que respaldan la comunicación láser espacial, la comunicación láser espacial presentará la siguientes aspectos: una tendencia de desarrollo. En primer lugar, la velocidad de comunicación es cada vez mayor. Con el avance de la tecnología central de seguimiento dinámico de alta precisión, es inevitable mejorar la velocidad y el ancho de banda del sistema de comunicación láser. En segundo lugar, los métodos de comunicación son cada vez más abundantes, desde la transmisión de información unidireccional inicial hasta la transmisión de información simétrica bidireccional, el reenvío de retransmisiones y otros métodos de comunicación, e incluso redes de información futuras. El tercero es la cobertura espacial tridimensional, la comunicación láser espacial se ha expandido gradualmente desde enlaces interestelares a enlaces entre estrellas y tierra, cielo estrellado, aire y espacio, y aire y tierra, logrando una cobertura espacial tridimensional y construyendo un sistema de comunicación fluido que se integra. espacio y suelo.
Este artículo fue verificado científicamente por Luo Huican, investigador asociado del Instituto de Física de la Academia de Ciencias de China.
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