實現藍綠激光通信的關(guan) 鍵

       和一般通信一樣，藍綠激光通信也是由發射機、傳(chuan) 輸通道、接收機三部分組成的。藍綠激光通信發展早期，科學家們(men) 一般采取Nd t YAG固體(ti) ，發射波長為(wei) 1.064μm，經過轉換後成為(wei) 0.532μm波段適應了水下傳(chuan) 輸通道。80年代，準分子XeCI激光器出現，其最終可以輸出0.459μm的藍光，最佳傳(chuan) 輸通道對準性更好，平均功率大於(yu) 20W，但因為(wei) 氯氣對電路板有腐蝕且設備較大，因此機載和星載途徑難以實現。後來體(ti) 積小、重量輕、高功率、長壽命的二極管泵浦固體(ti) 激光器和原子共振濾光片的先後研製成功, 使得將激光器裝在衛星和飛機上成為(wei) 可能，美軍(jun) 的E-6水星對潛通信飛機便是實現了機載藍綠激光通信。

美軍(jun) 的E-6水星將長波電台和藍綠激光通信設備搭載在波音707-320飛機上麵，實現了對彈道導彈核潛艇的指令控製。激光在水中衰減雖然小，但是其要達到接收機無論如何都要經過空氣，空氣中的二氧化碳、水蒸氣、懸浮微粒和臭氧分子都會(hui) 吸收其能量，造成衰減，在雲(yun) 層和大氣湍流裏傳(chuan) 播更加複雜，激光會(hui) 出現多徑效應和發散。即便是在水中，發散效應和散射也是不可避免的，這就需要建立不同的數學模型，以便實時調整激光發射的角度、強度，方向、頻率等特征以減少衰減。
最後是激光接收機，要求其要具有很高的靈敏度，在深海散射的情況下，既要能感應到微弱的激光，又要能將藍綠激光與(yu) 太陽光、海底、空氣噪聲裏的雜波從(cong) 真正的信號裏過濾出來，使用銫原子共振濾光器很好的解決(jue) 了這個(ge) 問題。

各國發展趨勢

      除了對潛通信以外，藍綠激光通信還在反水雷和水雷戰中具有神奇的作用。反水雷作戰對海底成像是最大的難題，但藍綠激光成像的質量要遠遠優(you) 於(yu) 目前普遍使用的聲呐，海灣戰爭(zheng) 期間使用“海妖”直升機攜帶ML-60激光探測器尋找水雷，投入四天就找到了總數達之前7個(ge) 月總和的12%。此外如果把這種裝置裝在水雷上，就可以有效的操控水雷何時爆炸，而戰後則可以讓引爆它們(men) 防止誤炸自己。
      美軍(jun) 和蘇軍(jun) 上世紀就開始了該技術的研製，現代有取得了不小進展。美軍(jun) 在波音飛機改造的E-6水星就是專(zhuan) 門控製彈道導彈核潛艇，北約在上世紀90年代也已經驗證了對潛激光通信技術的可行性，目前美軍(jun) 已經有專(zhuan) 門對潛進行通信的衛星激光搭載設備。

除了對潛通信以外，藍綠激光通信還在反水雷和水雷戰中具有神奇的作用，圖為(wei) 美國海軍(jun) 已使用的AN/AES-1 型機載激光探雷係統。
激光對潛通信的技術瓶頸也是十分明顯的，激光波束窄。其從(cong) 近地軌道射向海麵後，即使發散角可以到2°，投影麵積也才幾十公裏，大海茫茫，這點麵積下麵可不一定有潛艇，因此采取的措施都是利用傳(chuan) 統的長波電台聯係粗略定位以後再使用激光通信手段精確通信。但即使是這樣，在天氣不好時也無法確保通信質量和定位精度。
我國目前對潛激光通信屬於(yu) 重點建設的國防科技領域，主要由哈工大、清華、北大、電子科技大學負責研發，目前已經製作出了性能優(you) 良的激光器通信終端，相信距離真正部署運行為(wei) 時不遠。