如今的科技突破，可以说一个接着一个，前边的瓜还没吃完，后边就又出来。

感觉三五个月不出点成绩，就太稀奇了。

很难想象中国建国初期，尤其是工业水平放在国际上比较，差的不是一星半点。

就拿本世纪初期，被人们津津乐道的航空业。

起家的班底，就是几个航空修理厂，要说制造飞机想都不敢想，根本就没有技术，就算是有几架飞机，也都是通过缴获得来的。

结果一个一五计划下来，中国在1954年就制造出了第一架飞机，虽然说是一架教练机，但怎么也从修理一步跨入到制造。

当时的欢呼声，一直传递到现在，就有了拔尖的歼20。

还有今天要说的通信技术，也就是过去的无线电工业。

水平和航空业是一样一样的，就会一点修理和装配，要说生产，一摸两眼黑啥也不会，而且原材料还没有。

1950成立了电信工业局，这才开始推动中国的无线电工业。

到了现在，想都不敢想的量子通信诞生了，如今激光通信也有了重大突破，而且突破还不算，还走到了领先的地位。

很难想象这是中国人用了不到一百年的时间办到的，出现如此重大变化，感觉就是进入到本世纪才有的突飞猛进。

第一个十年和第二个十年，简直就是天翻地覆的变化，如今又进入到第三个十年，真不知道下一个十年又会发生什么？

好了感慨就说到这里，今天围绕激光通信来说一说。

中国的激光通信技术可以说起步的比较晚，所以说这块领域的时候，最好从国外的技术说起。

美国、欧洲、俄罗斯、甚至日本都在推动卫星激光通信领域的研究，而且还获得了不少的突破性进展。

其中开展这方面研究最早的国家就是美国。

研究激光通信，美国已经经历了两个阶段，第一个阶段由国家推动，美国国家航天局也就是NASA，以及美国空军共同推动这个项目。

后来因为这个项目的商业价值极高，于是美国的私人公司开始涉足这个领域。

他们在2000年就已经完成了激光通信演示系统的试验，这个系统作用距离可以达到四十二公里。

这套系统的成功，意味着将激光通信纳入到卫星通信系统成为了关键性的一步。

之后美国的高速激光星间链路的数据互通，就可以达到二十Gbps，就算是和飞机建立联系，传输率也可以达到2Gbps。

不过这个看起来前景非常好的项目，被美国国防部给取消了，原因也简单就两字——没钱。

后来NASA就开始和美国私人公司进行了合作，由此诞生了美国的商业性质的卫星激光通信系统。

有了资金NASA就好办事了。

这件事的起始时间是2018年，如今已经步入到2024年，那么结果如何呢？

结果非常的好，他们在2023年的年底就有了成果。

什么样的成果呢？

一段由NASA公布的视频录像，录像时间不长也就十五秒的时间，内容就是一只猫追着一个移动的激光光点扑咬。

如果光从内容上看，也没什么？也就是无聊的人们，拍着无聊的视频，消遣时间而已。

那么这段视频能说明什么呢？

这是一段从灵神星号探测器发送到地球的视频。

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

灵神星号2023年的十月十三号升空，预计在2029年抵达灵神星，进行为期两年的实验任务。

就是这么一颗探测器向地球发来的这段视频，最令人称奇的就是发射距离，有三千一百万公里，这个距离对于地球来说已经算是深空了。

当然能够发射成功不算稀奇，最稀奇的是传输率和传输时间。

传输率达到了一秒二百六十七Mbps，用的时间仅仅只有一百零一秒。

说这个数据，很多人没有感觉，做个比较就明白了。

这段激光信息的接收端是位于美国加州大学的帕洛马天文台，如果将这个猫追逐激光的视频，同样通过这个天文台，但使用互联网发送给加州南部的实验室的话，速度根本和激光通信没法比。

所以激光通信的特点有两个，快和量大。

那么激光通信是怎么运作的呢？

人类可以解读接受的信号是数据信号，而想要直接使用激光将这种数据信号拉走进行传输是不可能的。

首先得将数据信号进行转化，变成一串二进制的代码，然后将这些二进制代码再次转化，变成光信号。

这个时候就可以利用激光器，将这些光信号以激光的形式给发射出去。

接着激光携带着这些信息，往接收器上传输。

等到接收器将所有的激光接受完毕之后，就开始进行解读，光信号变成可以解读的数据信号。

从上边这些内容中，就不难发现激光通信的速度是很快的。

毕竟宇宙中还有什么速度能追的上光速？

那么量大又怎么理解呢？

以传统的无线电波传输数据为例，频段是一个非常重要的数据。

而其中大容量的数据宽带是非常重要的资源，或者说是战略资源，所以国际上对于频宽都是有限制的。

而频宽越宽，单位时间内传输的数据就越多，意味着传输率就越快，图像就越清晰。

这就和水管粗细一个意思，对蓄水池放同样多的水，细水管比粗水管慢很多。

而激光通信就没有这方面的担心，它是将大量的信息进行了压缩，有个比喻很贴切就是把数据像弹簧一样的压实，然后再进行传输。

所以在激光传输过程中，一段激光就相当于一段非常粗的水管，而且再宽的频宽都没法和这根粗水管相比较。

所以速度又快，量又大，激光通信有着传统无线电无法比拟的能力。

在激光通信中最麻烦的并不是将数据转化成光信号进行传播，而是要保证在转化的过程中一点数据不丢失，还要保证传输的精度，发射有偏差的话，这段信息很可能就没了。

没办法，激光的特性就是方向性非常的强，尤其是超远距离传输，一旦发生一点偏差，接受位置就不知道打到了哪里去了。

这就像从几千万公里的地方，要对准一枚铜钱的中心发射。

而这种发射的接受端铜钱还在移动中，毕竟地球不仅在自传，还进行着公转，难度可以想而知。

除此之外还有更加麻烦的一点，在进行激光通信的时候，一定要避开太阳，不能让激光通信和太阳在一条直线上，因为太阳光辐射出来的能量不仅有可见光，还有很多射线，比如伽马射线，紫外线，红外线等等，是有干扰的。

再有就是激光受到大气的影响也很严重，比如云层的厚度，有没有浓重的雾，或者沙尘暴等等。

以上这些都会影响到激光通信，让传输的内容质量下降，比如画面变的模糊，甚至打开之后就是一片雪花——完全丢失了信息。

相对来说中国的激光通信起步是比较晚的。

比如1995年日本就完成了，世界第一次卫星和地面的激光通信，速率达到了1.024Mbps。

而美国在2000年完成了，航天飞机到地面的激光通信，速率达到了100Mbps。

欧洲于2001年就完成了卫星和卫星之间的激光信息的传输，速率达到了2.048Mbps。

本世纪的前十年，激光通信技术几乎就是美国，欧洲，日本之间流传，几乎成为你方唱罢，我登场的局面。

一两年，甚至到后期一年出两次技术突破的都有。

直到2011年的时候，中国才完成了第一次卫星和地面的激光通信实验，上行速率为2Mbps，下行速率为504Mbps，传输距离大于一千六百五十公里。

这个实验卫星叫海洋二号，搭载的激光通信设备是由哈尔滨工业大学研制的，是中国第一次卫星和地面的激光通信。

过了五年，进入到2016年，中国再次突破，发射墨子号量子科学实验卫星，第一次实现了卫星对地面的量子通信。

在这个过程中使用了激光链路搭建天地一体化量子密钥传输。

按照专业术语叫做高速相干激光通信技术的在轨试验，最高的下行速率为5.12Gbps。

到了2017年中国发射了实践十三号卫星，也就是中星十六号。

在这次实验中，中国搭建了第一个GEO卫星激光通信系统。

什么是GEO卫星呢？

就是高轨道卫星，特点是在赤道上方三万五千八百公里的地方，放置一颗同步卫星，进行通信传输。

这个高度可厉害，一颗卫星就可以覆盖半个地球。

一解释就明白了，这种技术引用激光通信之后的厉害之处。

到了2018年的时候，北斗全球通信系统中，让M11和M12卫星之间，实现了卫星之间的激光通信。

这次虽然不是第一次，但实现了卫星之间毫米级高精度的通信传输。

到了2019年的时候，又利用了实践二十号，进行了高轨卫星对地四相移键控相干激光通信实验，最高速率达到了10Gbps。

那么这个实验是什么意思呢？

看名字是又长又看不明白，查了一下资料，也没有搞明白。

总之一句话，这也是一项很厉害的技术。

总的来说，进入到2018年以后，中国在激光通信领域的技术已经可以占在世界领先地位了。

如今吉林一号已经在2023年的一月十五号发射升空，这就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。

其中最值得说道的是车载激光通信技术。

这个技术听起来没什么，就是卫星和地面的激光信息传输的变种。

但要知道在国外类似的实验只是实现了使用天文台级别的望远镜，接受激光信息。

而中国车载不仅实现了小型化，还实现了可移动化，机动性就不用了，高下立判。

不仅如此，最终还要实现组网。

心中只剩下一个词——厉害！