卫星激光通信技术应用落地正在提速

展会名称：2024南昌国际半导体光电技术与显示应用博览会

          首届南昌国际半导体光电产业高质量发展论坛

时间：2024年9月27-29日

地点：南昌绿地国际博览中心

展馆详细地址：南昌市红谷难区怀玉山大道1315号

来源：科技日报 作者：陈杰

中商产业研究院日前发布的数据显示，2023年我国商业航天市场规模由2019年的0.8万亿元增长至1.9万亿元，2024年我国商业航天市场规模有望继续保持高速增长，预计将达2.3万亿元。

随着商业航天产业的高速发展，数以千计的商业卫星被送入轨道，也进一步加快了激光通信这一前沿通信技术应用落地的速度。

技术应用前景广阔

激光通信是一种利用激光束作为信息载体的通信技术，具有高速、大容量、抗干扰等显著特点，对于实现全球范围内的无缝覆盖和高速数据传输具有重要意义。

深度科技研究院院长张孝荣告诉记者，激光通信在现代通信领域中占据着重要地位，具有十分广阔的应用前景。“特别是随着5G、物联网、云计算等技术的普及和发展，激光通信在无人驾驶、智能制造等新兴领域的应用也在进一步凸显。”

作为一种新兴的前沿通信技术，激光通信在卫星通信、光纤通信、无线通信等领域得到广泛应用，并逐渐成为这些领域的主流技术之一。

北京社科院副研究员王鹏介绍说，在航空航天领域，激光通信技术可用于实现飞机、卫星等飞行器之间的高速数据传输;在军事领域，激光通信技术可用于实现保密通信和远程打击等任务;在海洋探测领域，激光通信技术可用于实现水下潜器与岸站之间的高速数据传输等。“随着技术的不断发展和完善，激光通信技术的应用领域还在稳步拓展。”

激光通信技术的起步并不晚，但经历了从实验室阶段到商业化应用的漫长过程。“目前，技术的进步推动着激光通信在高速率、长距离传输技术、先进调制技术、编码与解码优化等关键技术上不断取得突破。随着激光通信市场需求的不断增长，行业竞争也愈发激烈。”张孝荣说。

图为卫星激光通信示意图

从激光通信产业发展脉络来看，激光通信产业的发展可细分为产品研发、样机地面验证、初代样机在轨试验、批量化产品在轨验证、批量化生产及全场景商业化应用、全面应用等几个环节。　　

张孝荣指出，在激光通信产业，产品研发和样机地面验证环节可归属于研发阶段，初代样机在轨试验和批量化产品在轨验证环节属于示范应用阶段，批量化生产、全场景商业化应用以及全面应用则属于商业应用阶段。“目前，激光通信产业发展的各阶段均有优质企业深耕于此。”

产品研发和样机地面验证基本上是激光通信技术的萌芽期，华为是该阶段中最具代表性的企业，其近期提出的太空宽带计划，目标就是利用卫星通信技术打造100Gbps+的星际光互联网。　　

至于初代样机在轨试验阶段，基本上是验证初代产品在空间环境中的性能和可靠性。这一阶段，企业一般通过购买卫星或付费搭载的形式，将产品通过卫星平台发射入轨，进行在轨验证。具有代表性的企业有氦星光联和极光星通等。今年5月31日，极光星通搭载激光通信终端的“极光双星”发射成功，开展在轨验证。　　

在初代样机在轨验证后，厂商还需通过不断优化生产工艺和质量控制体系，将多代产品进行在轨验证。　

“初代样机在轨验证和批量产品验证取得成功后，激光通信产品将进入批量化生产及商业化应用阶段。”张孝荣说，在这一阶段，包括航天科技五院504所、航天科技九院704所等研发机构和以蓝星光域为代表的民营企业，以及部分国外厂商，凭借在技术、生产、市场等方面的综合优势，已经成功推动了激光通信技术的全场景商业化应用。今年6月，蓝星光域第三代激光通信终端Z3成功开展了在轨第一阶段试验，实现星地双向建链，后续将开展星间1G及星地40G超高速的通信验证。　　

激光通信技术要想成为主流的通信方式，大规模商业化应用才是产业发展的终极阶段，目前，在这一阶段最具代表性的是星链系统(Starlink)，这一由数千颗卫星组成的星座网络，已经实现了全球范围内的高速激光通信覆盖。　　

王鹏指出，激光通信产品从开发到应用是一个循序渐进的产品发展过程，每个阶段的发展都需要大量的资金、技术和时间投入。“目前，激光通信产业发展的格局也正在成型，而随着技术的持续进步和市场需求的不断增长，产业有望迎来更加广阔的发展空间。”

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