什么是激光通信？激光通信大致上可以分为哪几类？

  激光，是利用单色光进行受激辐射后产生的光，特点是方向性强、亮度高、单色性好、相干性强。

  激光通信，顾名思义是利用激光来传递数据，基础原理是将信号调制到激光的频率、振幅或者相位上面，接着进行传输。

  根据传输介质的不同，激光大致上可以分为三类：光纤通信，激光大气通信，自由空间激光通信。

  在激光通信的早期，激光大气通信技术吸引了发达国家投入大量人力物力进行研发。

  但由于大气信道衰减补偿、大气信道折射率不均匀变化、器件和材料不过关、难以精确对接等技术难题，激光大气通信没有进入大规模商用。

  目前应用最广泛的是光纤通信，另外两种通信方式也在近些年再度受到各技术强国的重视，取得了很大进展。

  20世纪60年代，高锟和G.A.Hockham经过仔细论证，提出了基于光纤的远距离通信方案。几年后光纤的衰减达到了高锟的要求，光纤传输成为现实。

  1975年，美国在芝加哥开通了第一条光纤通信实验线路，光纤通信时代正式开启。

  光纤的导光原理 利用光的全反射，将激光导入光纤进行传输，就是光纤通信的基本原理。

  跟电缆传输比较，光纤通信有很多优势，比如超大的通信容量（单根光纤已达到100Tbps），原料为石英（节省金属），绝缘抗干扰防窃听（在光纤内部传输）。

  光纤入户 20世纪80年代以来，光纤通信产业从始至终保持着迅速增加，慢慢的变成了支撑信息时代的数据传输技术。

  运营商的长途干线传输，已经从电缆、微波、卫星改成了光纤传输，全球互联网干线也采用了光纤通信，我国光纤入户家庭的占比更是达到了90%以上。

  激光大气通信和自由空间激光通信，都是在没有传输线路（光纤）的条件下进行的点对点通信。

  大气环境对光信号的影响 大气通信的优点是设备类别简单且通信容量大，单光束速率可达10Gb/s以上。缺点则是非常容易受到雨雪沙尘等天气影响。

  云雨雾雪会造成信号衰减，烟尘微生物水滴造成散射，氮氧等气体分子则会吸收光信号，大气湍流带来的光斑闪烁和漂移……

  此外由于激光的指向性强，高稳定的瞄准捕获与跟踪（APT）系统就变得很重要，这也是大气通信大规模商用的难点之一。

  水下蓝绿激光通信 我国在激光大气通信的研究方面起步比较晚，不过近些年进展较快。例如2009年的时候，西安理工大学便研发出通信距离长达3km~5km的大气激光视频传输系统，实现了全天候不间断的视频数据传输。

  随着材料技术、工艺技术、APT系统、大气补偿算法等关键技术的逐渐完备，大气激光通信应该会迎来一轮大发展，适用领域包括楼宇通信、跨河通信、岛屿入网、水下通信等等。

  与激光大气通信的最大不同在于，自由空间激光通信主要用在太空领域，因此信道环境充斥着各种复杂的电磁波，在系统组成、核心部件和传输容量上倒是跟大气通信相差不大。

  自由空间激光通信既可用于卫星-卫星通信（星星传输），也可用于卫星-地面通信（星地传输）。

  由于通讯距离长达几千甚至上万公里，因此激光发散小、能量集中的特性可以大幅度降低发射机的功率和重量，发射端和接收端的口径也相应大大缩小。

  在星星传输和星地传输的场景下，体积小巧、功耗低、传输容量大，就成为激光通信相比于微波通信的巨大优势。

  我国早在2017年，就成功进行了国际首次高轨卫星-地面的双向激光通信试验，实测距离地球近4万公里的卫星和地面之间（星地传输）的通信速率达到5Gbps。

  国际上，SpaceX在2020年进行了一次试验，两颗Starlink互联网卫星利用搭载的激光通讯载荷，传输了数百GB的数据（星星传输），为布局SpaceX公司的天基网络提供了重要参考。

  激光大气通信和自由空间激光通信成熟之后，将会和地面上的光纤通信网络交叉融合，构建出立体的天-空-地-海光通信网络，互联网将实际做到随时随地接入。

  文章出处：【微信号：wuxian_shenhai，微信公众号：无线深海】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。

  终端提供更高的数据速率，这在某种程度上预示着与基于射频的系统相比，它们能够在单次传输中发送和接收更多信息。未来的技术将以可扩展性和建立可互操作、多域、多轨道

  领域的现状与前景 /

  系统中的光学天线初探 /

  系统“的基础，没有器件就没有系统，往往一个新器件的出现可以引起总系统的重大革新。

  无源器件 /

  束通过大气空间传输，可以覆盖较远的距离，同时具有较高的传输速率和较大的传输容量。无线

  是什么？它有哪些行业应用设计的具体方案？ /

  系统 /

  ）是一项革命性的技术，可以使NASA能够在未来承担更复杂的任务，这些任务需要更快的数据传输速率，同时减少航天器的质量、尺寸和功率负担。对于相同的数据速率（例如1Gbps的输出），

  系统性能的核心问题之一。在解决这一个问题方面，micro LED与半导体

  技术具有传输速度快、带宽大、抗干扰等优点，以及安全性高，大范围的应用于所有的领域，尤其是在宽带

  原理是光传输。光传输是基于光纤的，利用材料对光的无限反射原理，将光信号沿光纤传输。在信号传输时，信息会以光脉冲的形式传输，通过光电子转换技术将光脉冲转换为电信号，再通过光接收器

  方式。增加光路带宽的方法有两种：一是提高光纤的单信道传输速率；二是增加单光纤中传输的波长数，即波分复用技术（WDM）。

  【youyeetoo X1 windows 开发板体验】少儿AI智能STEAM积木平台