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激光星际链路

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  激光星际链路是在空间卫星间相互连接的激光通信链路,简称OISL。在卫星间建立直接通信链路,能增大连通性,扩展覆盖范围,扩大业务量并提高灵活性。

  激光是一种电磁波,具有很好的相干性、单色性和方向性。用它作为载波传递信息,容量大、距离远、保密性高、抗干扰性强。激光最初的中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation的各单词头一个字母组成的缩写词。意思是“通过受激辐射光扩大”。激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程,激光的原理早在1916年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激辐射”改称“激光”。激光应用很广泛,主要有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器等等。

  激光星际链路包括对地静止卫星(GEO)间的星际链路和低轨道卫星(LEO)与GEO卫星间的星际链路,如图所示。

  采用激光通信技术可使链路的星载设备重量减轻,体积变小,而且,激光通信系统的可用带宽大,不受频率分配限制,此外,激光有高方向性,链路保密性好。这些优点在高速传输时尤为明显。

  激光星际链路由星载光通信终端与自由空间组成,光系统的主要特点有:①卫星的扰动(微振动及姿态误差)增加了指向难度,对窄激光束(约6μrad),须用粗及精细指向装置配合工作。②由于卫星间的相对运动,发射光束必须比对方卫星的当前位置有一个指向超前角。③建立通信链路时,要有一个起始捕捉过程,然后转入闭环跟踪状态。④空间的热环境,要求对光学系统有精确的热控制。⑤采用的激光器件是条状双异质结构半导体激光器,如AlGaAs/GaAs。

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