自由空间激光通信技术综述

　　跟踪、瞄准（精跟踪）系统。该系统是在完成目标捕获后，对目标进行瞄准和实时跟踪。通常采用四象限红外探测器（QD）或Q-APD高灵敏度位置传感器来实现，并配以相应伺服控制系统。精跟踪要求视场角为几百祌ad，跟踪精度为几　　rad，跟踪灵敏度大约为几nW。

　　精密可靠高增益的收、发天线

　　为完成系统双向互逆跟踪，空间光通信系统均采用收、发一体天线，隔离度近100%的精密光机组件。由于二极管激光器光束质量一般较差，要求天线增益高，另外为适应空间系统，天线（包括主副镜，合束、分束滤光片等光学元件）总体结构要紧凑、轻巧、稳定可靠。目前天线口径一般为几厘米至25厘米。

　　大气信道

　　在地－地、地－空激光通信系统信号传输中，大气信道是随机的。大气中气体分子、水雾、雪、气溶胶等粒子，几何尺寸与二极管激光波长相近甚至更小，这就会引起光的吸收和散射，特别在强湍流情况下，光信号将受到严重干扰。因此如何保证随机信道条件下系统的正常工作，对大气信道工程研究是十分重要的。自适应光学技术可以较好地解决这一问题，并已逐步走向实用化。

　　总之，空间光通信是包含多项工程的交叉科学研究课题，它的发展与高质量大功率半导体激光器、精密光学元件、高质量光滤波器件、高灵敏度光学探测器及快速、精密光、机、电综合技术的研究和发展密切不可分，光电器件、激光技术和电子学技术的发展，为空间光通信奠定了物质基础。

　　发展趋势

　　星际自由空间光通信技术的可行性问题已经解决，虽然至今尚未真正实现星际通信，但是发射功率、接收灵敏度、捕获和瞄准要求、热稳定性和机械稳定性等关键技术近几年已取得明显进步，相信不远的将来将取代微波通信成为星际通信的主要手段。