在茫茫宇宙空間中，軌道上運行的衛(wèi)星之間如何相互通信?激光通信是近年來空間通信技術的重大變革。在衛(wèi)星激光通信領域，位于西安航天產業(yè)基地的航天科技集團五院西安分院從零起步，致力于建設我國衛(wèi)星激光通信鏈路。近兩年，西安分院為多顆衛(wèi)星提供10余臺激光終端設備，使中國成為世界上首次驗證多種不同類型星間激光鏈路的國家。

空間激光通信是以激光為載波，以大氣或者自由空間為開放信道，在空間節(jié)點(例如衛(wèi)星之間)傳遞數據信息的通信技術。進入21世紀，衛(wèi)星激光通信在國內剛剛起步，全國只有少數單位進行該領域的研究，其中工程研制單位只有五院西安分院一家。

“2008年，我來到西安分院，開始從事衛(wèi)星激光通信的工程研究工作。前3年，我?guī)ьI激光終端組5個人的隊伍，主攻星間激光鏈路演示驗證的基礎工程研究，從零開始，不斷完善人才隊伍、資金項目和技術能力。在只有80平方米大、由電子實驗室改造而成的實驗室里，我們建立起一套完整的生產儀器設備，使之初具生產條件。”五院西安分院激光終端團隊帶頭人幺周石介紹。在西安分院的大力支持下，經過5年積累，激光終端實驗室聚集了20多位人才。與此同時，數年間持續(xù)投入，不斷補充儀器設備、改善研制條件，建設完成了一套激光通信光學實驗室，其空間尺寸、潔凈度、隔振度均滿足衛(wèi)星激光通信終端的開發(fā)需求。

在科研團隊的不懈努力下，2017年，西安分院研制出第一臺可以搭載在高軌衛(wèi)星上的激光終端。近兩年，西安分院更是為多顆衛(wèi)星提供10余臺激光終端設備，使中國成為世界上首次驗證多種不同類型星間激光鏈路的國家。說起衛(wèi)星激光終端的技術突破，幺周石介紹：西安分院的激光終端擁有世界一流的光通信天線設計技術，為整個星間激光通信鏈路的高速率、高性能提供了基礎保障;西安分院擁有國內先進的星載終端光調制解調技術;西安分院擁有世界頂尖的精密光電跟蹤技術，角度誤差比國際標準還要精密1個數量級。

據介紹，在可以預見的將來，衛(wèi)星激光鏈路的通信速率將由現在的Gbit/s向著Tbit/s發(fā)展，由現在的低軌、高軌衛(wèi)星向著月球、火星和深空延伸，由現在的點對點通信方式向著點對多點和多點靈活組網的方式不斷演進。與此同時，隨著衛(wèi)星激光終端產品向著長壽命、高可靠性和低成本的方向發(fā)展，空間激光通信技術將在通信網絡領域迎來更廣泛的應用。

“從近期發(fā)展看，衛(wèi)星激光鏈路可以支持各類飛機、偏遠地區(qū)實現高速上網，進一步服務‘一帶一路’建設。從中長期發(fā)展來看，以衛(wèi)星激光通信鏈路為太空高速信息公路、以光纖通信網絡和海底光纜為地面高速信息公路，配合5G通信網絡的建設，人類將實現天、空、地無處不在的高速泛在的網絡連接。”幺周石介紹。

目前，五院西安分院激光通信團隊已達80多人，除了由設計師構成的3個專業(yè)隊伍外，還包括裝調、測試、工藝人員，構成了覆蓋激光終端設計研制、生產、測試的完整建制。西安分院衛(wèi)星激光終端團隊的試驗場地達2000平方米，擁有數條完整的大型終端機生產線，可實現每年數十臺/套激光終端的交付能力。西安分院將著力發(fā)展空間通信衛(wèi)星組網，預計今年年底驗證組網。下一步，激光終端團隊將瞄準小型、低成本發(fā)展方向，力爭達到每年百余臺/套的交付能力，產品在軌服役壽命可達15年，由研制轉向批量化生產，進一步建立起高速一體化的太空信息網絡，在太空架起一條條信息高速公路。

（首席記者 楊斌鵠）