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1秒钟传输一张光盘所有数据!我国首次开展空间高速相干激光通信试验

[日期:2017-01-22] 来源:上观新闻  作者: [字体: ]

       近日,搭载首颗量子科学实验卫星发射升空的相干激光通信载荷“浮出水面”。这是我国首次开展的星地高速相干激光通信试验,已具备5.12Gbps数据、图片和视频的传输速率能力。(下图是以5.12Gbps速率下传实时接收的图像)

1秒钟传输一张光盘所有数据!我国首次开展空间高速相干激光通信试验

 

 1秒钟传输一张光盘所有的数据

1秒钟传输一张光盘所有数据!我国首次开展空间高速相干激光通信试验

世界首次1550nm波段相干激光通信在轨试验

此次试验是世界首次1550nm波段相干激光通信在轨试验。激光通信是一种利用激光传输信息的通信方式。相干激光通信技术具有接收灵敏度高、可全天时工作等特点,是未来空间高速通信组网的重要手段,可克服高分辨率成像卫星等数据传输有限的瓶颈,特别适用于空间超远距离(数万公里)卫星间的高速激光通信。

相比第一代的几十、数百Mbps速率的直接探测激光通信技术,第二代的空间相干激光通信技术速率可达到数Gbps,乃至数十Gbps,是国际上高度关注的前沿高科技技术。

具备双向通信实验的条件

在这之前,欧美等发达国家已投入大量人力物力开展激光通信技术研究。2007年,欧空局率先与美国合作,在两颗卫星之间,采用1064nm波段、多路复接方式实现了5.6Gbps的相干激光通信。2013年,美国宇航局在月球和地球之间建立了激光链路,演示激光通信的下载和上传数据的能力。2014年6月6日,美国航天局宣布利用激光束把一段时长37秒的高清视频,从国际空间站传输到地面,只用了3.5秒,而传统技术下载需要至少10分钟。2015年,欧空局又实现了低轨与高轨卫星之间的相干激光通信,通信速率达到1.8Gbps,开辟了利用相干激光通信进行数据中继的先河。

此次由中科院上海光机所牵头研制的空间高速相干激光通信载荷是2012年在中科院支持下启动,2016年8月16日搭载“墨子号”量子卫星发射升空,2016年12月28日至2017年1月15日开展了首轮在轨测试,实现了星地距离1000公里以上,低仰角(20度左右)情况下,下行单路通信速率5.12Gbps,并成功进行了图像传输,图片清晰;同时也进行上行PPM调制直接通信,通信速率20 Mbps。

高速相干激光通信载荷总指挥陈卫标介绍,这是我国首次开展空间高速相干激光通信试验,在轨测试的完成,表明该载荷已具备持续开展双向激光通信实验的能力,对我国高速相干激光通信技术来说,具备里程碑的意义。

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