我国成功实现星地激光高速通信

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一束激光从地面射向太空，与飞翔的卫星精准“牵手”，搭建起一条联通天地的信息高速公路。近日，中国科学院空天信息创新研究院利用自主研制的500毫米口径激光通信地面系统，与吉林一号MF02A04星开展星地激光通信实验，通信速率达到10吉比特每秒（Gbps），获取的卫星载荷数据质量良好。这标志着我国成功实现星地激光高速通信的工程应用，星地通信速率迈入10Gbps时代。

当前星地通信主要采用微波技术，但微波频段资源有限。常用的X频段仅有375兆赫兹，近年开始应用的Ka频段也只有1.5吉赫兹，难以满足星地海量数据传输需求，而激光频谱资源极其丰富，带宽可达数百吉赫兹。

“如果说X频段是单车道，Ka频段就相当于四车道，激光则能容纳成百甚至上千条车道。利用激光通信，每秒可传输1部高清电影，速率比现有的微波通信高1至2个量级，最高可达近千倍。”空天院激光地面系统技术负责人、高级工程师李亚林介绍。同时，由于激光发散角很小，能量高度集中，地面系统接收到的功率密度高，卫星就能“轻装上阵”，以远小于微波通信载荷的体积、重量和功耗，实现超高速率通信。激光还拥有更强的抗电磁干扰能力，用它作为数据载体，能显著提高星地通信安全性。

本次实验成功实现了激光信号双向捕获、稳定建链，通信数据能实时解析、误码重传、断点续传，实现了非稳态信道下的星地激光高速、高可靠通信。

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