星地高速相干激光通信實驗完成在軌測試

2016年8月16日，由中國科學院上海光學精密機械研究所牽頭研製的星地高速相干激光通信實驗載荷搭載量子衛星成功發射。2016年12月28日至2017年1月15日，高速相干激光通信載荷開展了首輪星地雙向激光通信試驗。本次試驗是國內首次在軌相干激光通信試驗，實現了在星地鏈路距離1000km以上、低仰角（20度左右）、下行通信速率5.12Gbps條件下，成功進行圖像傳輸，圖片傳輸清晰；同時也進行上行PPM調製直接通信，通信速率20 Mbps。

激光通信具有通信速率高、保密性強等優點，是未來空間寬頻骨幹網的首選。其中相干激光通信技術具有十Gbps量級通信速率、接收靈敏度高、可全天時工作等技術優點，是未來空間高速通信組網的重要手段，成為國內外數據中繼、寬頻通信組網的主流方案。歐美都在著手開展相關研究，目前歐空局的歐洲數據中繼計劃已經採用了相干激光通信技術實現了1.8Gbps在軌應用，美國激光中繼計劃實現了2.88Gbps演示驗證。

星地高速相干激光通信實驗載荷由上海光機所牽頭負責，上海微小衛星研究中心、上海技術物理研究所、光電技術研究所等研製單位合作。該載荷採用相干激光通信體制，最高通信速率達到5.12Gbps，同時具備多速率切換，數據、圖片和視頻等多業務傳輸的能力，用以驗證相干激光通信技術用於星間和星地鏈路的可行性，為組網應用奠定基礎。

圖1 低仰角過境時的通信速率5.12Gbps時的通信距離和誤碼率

圖2 5.12Gbps速率下圖像傳輸效果

來源：中國科學院上海光學精密機械研究所