6/9/2014, 最近幾天，美國航天局宣布利用激光束把一段37秒的高清視頻從(cong) 國際空間站傳(chuan) 回地麵的新聞被各類網站轉載。一些媒體(ti) 為(wei) 此歡呼說，太空的寬帶時代就要到來了嗎？ 

     激光通信很早就被光通信業(ye) 者關(guan) 注，隻不過在自由空間光通信FSO技術熱了幾年之後因為(wei) 用途有限，成本也不低，逐漸銷聲匿跡。這一次沾了NASA的光，激光通信被主流媒體(ti) 炒得熱熱鬧鬧。美國航天局在新聞中介紹說，他們(men) 的名為(wei) “激光通信科學光學載荷”(OPALS)的項目利用極為(wei) 細小的激光束傳(chuan) 輸數據，速率可比現有基於(yu) 無線電波的通信方式提高10倍到1000倍。這次試驗中使用的時長37秒、名為(wei) “你好，世界!”的高清視頻，隻用了3.5秒就成功傳(chuan) 回，相當於(yu) 傳(chuan) 輸速率達到每秒50兆，而傳(chuan) 統技術下載需要至少10分鍾。 

     但是事實上，這並不是空間激光通信的首次報道，50Mbps的帶寬也不是什麽(me) 新紀錄。網上可以找到一條2012年的新聞說，“國際空間站的俄羅斯區段在10月2日首次通過激光將寬帶信息傳(chuan) 輸到地麵站。傳(chuan) 輸數據量為(wei) 2.8GB，傳(chuan) 輸速度達到每秒125MB。”新聞裏說俄羅斯的太空激光通信係統由俄精密儀(yi) 器製造係統公司和“能源”火箭航天公司共同研發。它從(cong) 太空發射激光信號，再由地麵接收站將激光解調成電信號，從(cong) 而實現信息傳(chuan) 輸。根據俄航天部門今年2月進行的實驗，該係統可在1000公裏的距離內(nei) 以每秒2至75MB的速度傳(chuan) 輸數據。與(yu) 傳(chuan) 統的無線通信相比，激光通信的優(you) 點是保密性強、不怕電磁幹擾和通信質量好。 

    光通信技術雜誌2010年8月號發表了時為(wei) 北京郵電大學信息光子學與(yu) 光通信教育部重點實驗室以及上海光機所中科院空間激光通信與(yu) 檢驗技術重點實驗室劉宏展博士的文章“空間激光通信發展趨勢分析”。文章一開頭就說空間激光通信一直是許多技術強國一直在投入大量人力，財力，物力進行研究的，真正意義(yi) 上第一次長距離相幹光通信就說以空間激光通信的方式實現的，而不是在光纖網絡上。2008年，歐洲航天局的科學家就利用搭載在德國TerraSAR-X 衛星上的第二代最新星間激光通信終端與(yu) 相距5000km 的美國N-FIRE 衛星上的激光通信終端進行了B/SK 調製、零差接收的相幹通信實驗，其誤碼率小於(yu) 10^-9、數據傳(chuan) 輸速率達到了5.625Gb/s。而這個(ge) 時候光纖網絡中還未實現相幹通信。相比而言，劉宏展博士的文章說直接調製係統由於(yu) 空間環境下背景噪聲的問題最大通信速率不超過50Mbps每秒。 

    文章還指出，對於(yu) 新興(xing) 的量子保密通信，如何解決(jue) 量子密鑰長距離的有效分發是成功實現量子通信的關(guan) 鍵。利用衛星來分發單光子(或糾纏光子對)的方法為(wei) 遠程量子通信網絡提現有的光纖和陸上自由空間鏈路所帶來的距離限製，實現真正意義(yi) 上的全球量子通信。供了一種獨特的解決(jue) 方案，這將克服現有的光纖和陸上自由空間鏈路所帶來的距離限製，實現真正意義(yi) 上的全球量子通信。歐洲航天局從(cong) 2002年就開始組織了一批相關(guan) 的研究項目。 

    對於(yu) 光通信業(ye) 者來說，空間激光通信裏的光器件選擇相信一定是更多廠商關(guan) 心的。這方麵，劉博士的文章提到，2009 年，歐洲航天局ESA 在其發射的SMOS （Soil Moisture and Ocean Salinity）衛星上裝備了大量的光子器件，比如光纖傳(chuan) 感器、6.25Gb/s 的空間光纖接收發射模塊 和內(nei) 嵌VCSEL 激光器及其驅動電路的ADC-DSP-DAC 高速傳(chuan) 輸模塊（速率為(wei) 25Gb/s）等。 

    武漢楚星的關(guan) 總曾經告訴編輯，他們(men) 的特種光纖產(chan) 品也被應用到我國航天飛船的項目中。可以相信，隨著中國航天事業(ye) 的進展，會(hui) 有越來越多的光電器件產(chan) 品被應用到航天產(chan) 品中。NASA的這條新聞雖然不算新，但對於(yu) 空間激光通信來說也是很好的宣傳(chuan) 稿，希望不久也能看到我們(men) 國家的空間激光通信試驗的進展。