近年來，商業(ye) 航天的迅猛發展正在重塑全球航天產(chan) 業(ye) 格局。以SpaceX為(wei) 代表的商業(ye) 航天公司，通過低成本火箭發射、衛星互聯網星座（如Starlink）等創新模式，不僅(jin) 大幅降低了太空探索的門檻，更推動了航天技術的快速迭代。隨著低軌衛星星座的規模化部署，海量數據傳(chuan) 輸需求日益迫切，傳(chuan) 統微波通信在帶寬和抗幹擾方麵的局限性逐漸凸顯。在此背景下，星間激光通信憑借其超大帶寬、高保密性、抗幹擾能力強等優(you) 勢，成為(wei) 構建高速太空信息網絡的關(guan) 鍵技術。2025年8月，SpaceX首次公開展示其第五代激光通信終端，該終端采用一體(ti) 化集成光路設計，將光學望遠鏡、指向轉台等關(guan) 鍵組件高度集成於(yu) 緊湊模塊中，完美契合星鏈數萬(wan) 顆衛星的部署需求。

值得關(guan) 注的是，中國的“GW星座”星間激光通信的技術路徑上呈現出與(yu) Starlink相似的集成化趨勢，特別是英田光學的技術布局，反映出激光通信終端一體(ti) 化設計已成為(wei) 應對未來巨型星座挑戰的共識。這一共識的形成源於(yu) 技術路線的持續演進：從(cong) 粗精複合跟蹤架構、一體(ti) 化集成架構、到模塊化可擴展架構，其演進始終圍繞提升跟蹤精度、係統穩定性與(yu) 量產(chan) 經濟性三大目標，推動終端從(cong) 功能實現走向規模化應用。

第一代：粗精複合跟蹤架構

作為(wei) 現代衛星激光通信的主流方案，粗精複合跟蹤式終端采用“動靜分離”機製：通過衛星平台姿態控製係統實現粗跟蹤，再借助終端內(nei) 部的快速控製擺鏡完成精密指向與(yu) 振動補償(chang) 。該設計兼具千赫茲(zi) 級高帶寬振動抑製能力與(yu) 高在軌可靠性。其常見實現形式包括潛望鏡式、擺鏡式和T型等架構，已成為(wei) 歐洲EDRS係統、SpaceX星鏈及英田光學等國內(nei) 外企業(ye) 首選的技術路線，共同推動激光通信從(cong) 實驗驗證邁向規模化應用。該架構具有技術成熟度高，跟蹤精度可靠，適合長距離、高穩定度要求的任務的特點，但由於(yu) 設備分離，使得係統複雜、體(ti) 積重量大、功耗高，難以滿足商業(ye) 航天的大規模部署需求。

第二代：一體(ti) 化集成架構

2010年中期至2020年代，隨著技術的不斷發展，尤其專(zhuan) 用光、電器件的發展，逐步將光學、電子、控製子係統進行融合，形成更為(wei) 緊湊的係統。該階段光學係統集成方麵采用透射式或折反射式緊湊光學設計，大幅減小體(ti) 積；在電子係統方麵開展片上化，專(zhuan) 用集成電路（ASIC）和現場可編程門陣列（FPGA）的應用提高了處理能力；在PAT算法上逐步開展基於(yu) 模型預測控製和人工智能的初始捕獲算法，縮短了鏈路建立時間。德國TESAT的LCT係列（2014年），日本JAXA的LUCAS終端（2014年）均為(wei) 該類代表，SpaceX在2021年後為(wei) Starlink V1.5衛星批量加裝的激光終端，雖未公布詳細技術參數，但據分析屬於(yu) 高度集成化設計，單終端重量可能低於(yu) 10公斤，成本控製在數十萬(wan) 美元級別，實現了從(cong) “實驗室精品”到“工業(ye) 化產(chan) 品”的轉變。目前我國的激光通信終端也多采用該類技術，實現了激光終端10kg以下。

然而，一體(ti) 化集成架構不僅(jin) 體(ti) 現在星載終端上，也在地麵係統中衍生出具有代表性的創新結構，例如庫德式激光通信地麵終端。該設計采用獨特的光路布局，通過主鏡後方的三鏡反射係統將入射光束經方位軸與(yu) 俯仰軸折轉，最終導入固定於(yu) 地基的光學接收係統，實現運動望遠鏡與(yu) 固定光路的無縫耦合。該架構通過固定安裝重型接收設備，大幅降低運動部件轉動慣量，顯著提升係統跟蹤帶寬與(yu) 動態響應性能，同時有效規避電纜纏繞問題，增強係統長期運行可靠性，並簡化高熱耗設備的溫控設計。在歐洲南方天文台甚大望遠鏡幹涉儀(yi) 的激光導星係統及美國空軍(jun) 研究實驗室的星地激光通信試驗台中，該結構均得到成功應用，證實其在極端要求下的科學觀測與(yu) 軍(jun) 事通信領域具有不可替代的技術價(jia) 值。

第三代：模塊化可擴展架構

近些年，基於(yu) 標準化接口技術、模塊化設計、軟件無線電，逐步支持靈活配置和在線升級，正逐步將激光通信終端向模塊化可擴展架構方向推進。在設計理念上，通過將光學頭、控製器、電源等設計為(wei) 標準模塊，支持快速更換和升級，實現即插即用；實現軟件定義(yi) 功能，通過軟件更新實現協議切換、速率調整、算法優(you) 化，延長終端生命周期；開展大規模量產(chan) 工藝研究，基於(yu) 模塊化的優(you) 點，借鑒消費電子製造經驗，采用自動化組裝和測試流程，實現低成本、快速建造的目標。

2023年，基於(yu) “GW”等大規模應用需求，英田光學成功研製出星間激光通信終端。該終端采用模塊化可擴展架構設計，通過將光學、電子等部組件模塊化設計和標準化設計，保證光機熱穩定性、高隔離度等前提下，實現了多模塊的靈活接入，實現了批量製造等多項技術上實現突破，能夠有效滿足星座規模化組網的星間通信需求。該設計實現了從(cong) 實驗室工藝到工業(ye) 產(chan) 品的根本轉變，通過固化內(nei) 部光路，既確保了衛星在振動、溫差等極端環境下的指向精度與(yu) 可靠性，又支持自動化流水線批量生產(chan) ，顯著降低了成本與(yu) 裝配複雜度。

下一代發展：智能化和網絡化架構

下一代空間激光通信終端將超越單純的“通信設備”範疇，向智能空間網絡節點演進。主要發展方向包括：能夠感知空間環境、自主選擇最優(you) 通信參數的智能激光通信技術；通過相控陣光學技術或波導數字波束成形，實現一對多同步通信；終端設計兼顧星間、星地、空地等多場景應用，實現全域覆蓋的多任務能力。

空間激光通信終端發展經曆了從(cong) 技術驗證、工程實用到規模量產(chan) 的發展。在商業(ye) 星座建設、國際競爭(zheng) 格局與(yu) 國家戰略需求的多重驅動下，一體(ti) 化集成光路憑借其在係統性能、製造成本與(yu) 量產(chan) 效率方麵的綜合優(you) 勢，已為(wei) 構建全球衛星互聯網及實現天地一體(ti) 化網絡奠定了核心技術基礎。