空间激光通信技术发展趋势
    经过30余年的发展，空间激光通信技术总体上已经先后完成了机理分析仿
真、关键技术攻关突破和外场性能测试与验证阶段，现在正处于技术定型阶段，
正在向工程应用方向发展。
    通过分析国内外空间激光通信技术的发展现状和未来计划，结合目前空间信
息获取、传输、处理利用中存在的问题以及需求变化，针对空间激光通信技术优
势，总结出以下几点发展趋势:高速率、网络化、多功能、一体化和多谱段[110].
1.3.1高速率
    为满足更多数据实时传输的需求，高速率已成为各国空间激光通信技术研究
共同追求的一个主要目标。激光通信速率从最初的几千比特每秒(kbit/s )、2
Mbit八、50 Mbit/s, 300 Mbit/s, 622 Mbit/s, 1.5 Gbit/s, 2.5 Gbit/s，逐步发展到5
Gbit/s , 10 Gbit/s , 100 Gbit/s , 1 Tbit/s，目前的世界最高纪录是13.16 Tbit/s
  (10.45 km水平链路)，未来将达到20 Tbit/s甚至更高。
1.3.2网络化
    目前，世界上的空间激光通信系统工作模式都是一对一，无法直接实现通信
中继和组网应用，而激光通信组网是未来发展的必然趋势。需要构建的主要网络
包括天基激光通信网络(GEO, MEO, LEO)，空基激光通信网络(LEO、高空
气球、飞机、飞艇)，天地激光接入网络(车、机、星等)，地海激光应急网络
  (车、船、站、点)等。构建基于激光通信等空间信息网络主要难点是多链路同
时捕获对准难、单点多链路同时动态接入和全光转发难、空间环境影响恶劣等。
主要的解决途径包括突破一对多同时激光通信技术、研究动态路由解决接入难
题、寻求激光微波通信联合体制等。
1.3.3多功能
    空间激光通信目前已经用于星间、星空、空空、空地等多种链路中，并逐渐
向深空和水下通信方向扩展。2010年，美国DARPA发布了战术中继信息网络
(TRITON)项目，研发蓝光潜艇通信系统，完成了P-3海上巡逻机与潜航的潜艇
间的激光通信。2013年，美国提出计划于2023年实施深空光通信(DSOC)系统项
目，旨在研究深空任务中的激光通信在数据速率、系统空间占用和功耗等指标能
力方面的改进，用于以250 Mbit/s以上的速率从火星回传数据，通信距离达6.3亿
1.3.4一体化
    为增加系统的功能同时减小载荷的体积、质量和功耗，激光通信载荷正在向
一体化的方向发展。激光探测成像兼通信系统的轻小型化，合理安排系统结构，
将原本需要5个光学口径的结构设计成2个光学口径，减少了光学口径的数量，有
利于轻小型化。其中，激光通信信标光发射/接收和激光测距光发射/接收共用一
个光学天线，通过分光片实现信标光和测距光的分离;激光通信信标光发射/接
收、激光通信精信标光发射/接收、成像探测组成共用一个卡塞格林望远镜光学系
统，通过分光和折转实现缩短长度、缩小体积的轻小型化。
1.3.5多谱段
    未来空间激光通信将向紫外、可见光、红外、太赫兹等多谱段相结合的方向
发展，目的是发挥不同谱段通信系统的优势。例如，2010年，加州大学搭建了紫
外通信实验平台，波长为266 nrn，通信距离达100 rn，通信速率为3 kbit/s; 2017
年，中国工程物理研究院科研团队成功实现了距离为21 km、单路实时速率为5
Gbit/s、频率为0.14 TH:的远距离高速无线传输试验。