现在的科技突破，可以说一个接一个，前面的瓜还没吃完，后面又出来了。

感觉三五个月没有取得一些成绩，太奇怪了。

很难想像中国建国初期，特别是工业水平在国际上比较，差的不是一星半。

以本世纪初，被人们津津乐道的航空业为例。

起步的团队是几家航空修理厂。如果你想都不敢想制造飞机，根本没有技术。即使有几架飞机，也是通过支付获得的。

结果，经过15月15日的计划，中国在1954年制造了第一架飞机。虽然是教练机，但是从维修到制造都是一步一步的。

那时候的欢呼声，一直传到现在，就有了拔尖的歼20。

还有今天要讲的通信技术，也就是过去的无线电工业。

水平和航空业是一样的，会稍微修理一下，装配一下，要说生产，一摸两眼黑什么都不会，而且原材料还没有。

电信工业局成立于1950年，开始推动中国无线电工业。

如今，想都不敢想的量子通信诞生了，现在激光通信也有了很大的突破，而且突破还不算，还处于领先地位。

很难想像这是中国人在不到一百年的时间里做到的，发生了如此重大的变化，感觉就是进入本世纪才有的突飞猛进。

第一个十年和第二个十年简直是天翻地覆的变化，现在又进入了第三个十年。我真的不知道接下来的十年会发生什么。

好了感慨就到这里，今天围绕激光通讯来谈一谈。

国外激光通信。

可以说，中国的激光通信技术起步较晚，因此，在这一领域，最好从国外的技术入手。

在推动卫星激光通信领域的研究方面，美国、欧洲、俄罗斯甚至日本都取得了许多突破。

在这些国家中，最早进行这一研究的国家是美国。

对激光通信的研究，美国已经经历了两个阶段，第一阶段是由国家推动的，美国国家航天局，即NASA，以及美国空军共同推动的。

随后由于该项目的商业价值极高，美国私营公司开始涉足这一领域。

2000年，他们完成了激光通信演示系统的测试，该系统的作用距离可达42公里。

该系统的成功，意味着将激光通信纳入卫星通信系统已成为一个关键步骤。

之后，美国高速激光星间链路的数据交换可以达到20Gbps，即使与飞机建立联系，传输率也可以达到2Gbps。

然而，这个看上去前景很好的项目，却被美国国防部取消了，原因也很简单——没钱。

随后，NASA开始与美国私人公司合作，从而诞生了美国的商业卫星激光通信系统。

拥有NASA资金很容易做事。

这个问题的开始是2018年，现在已经进入2024年，那么结果如何呢？

结果很好，他们在2023年底取得了成绩。

什么样的结果？

NASA发布的一段视频录像，录像时间不长也就十五秒，内容是一只猫追着一个移动的激光点扑咬。

假如只是从内容上看，那也没什么？即无聊的人，拍摄无聊的视频，消遣时间。

那这个视频能说明什么呢？

这个视频是从灵神星号探测器发送到地球的。

而且灵神星号探测器是美国用来探测富金属型灵神星的工具，它位于火星和木星之间的小行星带。

2023年10月13日，灵神星号升空，预计到2029年达到灵神星，实验期为两年。

就是这样一个探测器发给地球的视频。最神奇的是发射距离，3100万公里，对地球来说已经是深空了。

能成功发射并不罕见，最罕见的是传输率和传输时间。

传输率达到一秒二百六十七Mbps，使用时间仅为一百零一秒。

谈到这些数据，很多人都没有感觉到，做个比较就明白了。

这个激光信息的接收端是位于美国加州大学的帕洛马天文台。如果猫也通过这个天文台追激光视频，但是用互联网发到加州南部的实验室，速度根本比不上激光通信。

因此激光通信具有快、量大两个特点。

那激光通信是如何工作的呢？

人类可以解释所接受的信号是数据信号，但是不可能直接用激光把这个数据信号拉出来传输。

先把数据信号转换成一串二进制代码，然后再把这些二进制代码转换成光信号。

此时可以使用激光器，以激光的形式发射这些光信号。

然后激光器把这些信息带到接收器上。

在接收器接收完所有激光后，开始解读，光信号变成了可以解读的数据信号。

通过以上内容，不难发现激光通信的速度非常快。

归根结底，宇宙中还有哪些速度可以追上光速？

那量大又怎么理解呢？

就拿传统的无线电波传输数据来说，频段是一个很重要的数据。

而且其中大容量的数据宽带是很重要的资源，或是战略资源，因此国际上对频率宽度有限制。

而且频率越宽，单位时间内传输的数据就越多，也就是说传输速度越快，图像就越清晰。

这个意思和水管粗细一样，在蓄水池里放同样多的水，细水管比粗水管慢很多。

然而，激光通信在这方面并不担心。它压缩了大量的信息。一个比喻是，在传输之前，像弹簧一样压实数据是非常合适的。

因此，在激光传输过程中，激光片相当于一根很粗的水管，而且再宽的频率和宽度也无法与这根粗水管相比。

因此速度快，量大，激光通信具有传统无线电无法比拟的能力。

在激光通信中，最麻烦的不是将数据转换成光信号进行传输，而是确保在转换过程中不会丢失一点数据，并确保传输的准确性。如果发射有偏差，这个信息很可能会丢失。

没办法，激光的特点是方向性很强，特别是超远距离传输，一旦出现一点偏差，接受位置就不知道打到哪里去了。

正如从几千万公里的地方，要对准一枚铜币的中心发射。

而且这一发射的接受端铜币还在移动，毕竟地球不仅在自传，而且在公转，难度可想而知。

此外，还有一点比较麻烦。激光通信时，一定要避开太阳，不要让激光通信和太阳在一条直线上，因为太阳光辐射的能量不仅有可见光，还有很多辐射，比如伽马辐射、紫外线、红外线等。，这是干扰的。

此外，由于大气的影响，激光也非常严重，例如云层的厚度，是否有浓雾，或沙尘暴等。

这些都会影响激光通信，降低传输内容的质量，比如图片变得模糊，甚至打开后是一片雪花——信息完全丢失。

激光通信在中国

相对而言，中国激光通信起步较晚。

例如一九九五年日本完成了世界上第一次卫星与地面的激光通信，速度达到1.024Mbps。

而且美国在2000年完成了从航天飞机到地面的激光通信，速度达到100Mbps。

2001年，欧洲完成了卫星与卫星之间的激光信息传输，速度达到2.048Mbps。

在本世纪的前十年里，激光通信技术几乎在美国、欧洲、日本之间流传，几乎成了你们方唱罢，我出道的局面。

一到两年，甚至到了后期，每年都会有两次技术突破。

直到2011年，中国才完成了第一次卫星和地面激光通信实验，上升速度为2Mbps，下降速度为504Mbps，传输距离超过1650公里。

该实验卫星称为海洋二号，配备了由哈尔滨工业大学开发的激光通信设备，是中国首次进行卫星与地面的激光通信。

五年后，进入2016年，中国再次突破，发射了墨子数量子科学实验卫星，首次实现了卫星对地面的量子通信。

激光链路用于构建天地一体化量子密钥传输的过程。

按专业术语称为高速相关激光通信技术在轨试验，最高下行速度为5.12Gbps。

到2017年，中国发射了实践十三号卫星，即中星十六号。

中国在这个实验中建立了第一个GEO卫星激光通信系统。

GEO卫星是什么？

这是一颗高轨卫星，其特点是将一颗同步卫星放置在赤道上方35,800公里处进行通信。

这是一个非常强大的高度，一颗卫星可以覆盖半个地球。

一解释就明白了，这一技术引用激光通信后的强大之处。

到2018年，让M11和M12卫星在北斗全球通信系统中实现了卫星间的激光通信。

尽管这次并非第一次，但是实现了卫星间毫米级高精度的通信传输。

到2019年，再次利用实践20号，进行了高轨卫星对地四相移键控相关激光通信试验，最高速度达到10Gbps。

那这个实验是什么意思呢？

看到名字是又长又看不懂的，查了资料，也没看懂。

总而言之，这也是一项非常强大的技术。

总体而言，进入2018年后，中国在激光通信领域的技术已经能够占据世界领先地位。

现在吉林一号已于2023年1月15日发射，这是一颗携带激光通信终端的卫星。

之后几乎每个月都有技术实验。

车载激光通信技术是其中最值得一提的。

这一技术听起来不算什么，就是卫星和地面激光信息传输的变种。

但是要知道，国外类似的实验只是实现了使用天文台级望远镜，接收激光信息。

而且中国的汽车不但实现了小型化，而且实现了可移动化，机动性就不用了，高下立判。

不但如此，最终还是要实现组网。

心里只剩下一个词——厉害！