我国首次太空授课激光通信意义重大_焦点新闻_元器件交易网
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我国首次太空授课激光通信意义重大
接下来我要请一位同学到讲台上来解这道题。&当学校的老师说出这句话的时候，除了个别学霸外，恐怕大部分的中国学生都会感到紧张或焦虑。不过今日10点开始的一堂课上，听课的学生们或许会对这句话抱有无比的期待。
中国首次太空授课活动于20日上午10时许举行，神舟十号航天员在天宫一号开展基础物理实验。本次太空授课持续45分钟，内容为展示并讲解太空中的失重现象等，通过天链数据&中转站&传送双向实时授课画面，实现天地之间的视频提问和回答。
这意味着中国成为继美国之后第二个完成太空授课的国家。
中国以往的载人航天任务受带宽限制，航天员在太空中只能听到声音却无法看到地面的高清画面。中继卫星建立&空─空─地&传输链路后，电子邮件、视频通话等天地之间沟通交流的方式变得更加多样化。王亚平在天宫一号内的太空授课，通过天链数据&中转站&传送，公众可以看到更稳定、更清晰的实时画面。
中国首次太空授课
据介绍，数据中继卫星不同于传统的通信卫星，它必须要解决高速运动的卫星之间的捕获与跟踪，对精度要求极高，这在天地测控通信方面则是一次突破。
王亚平完成首次太空授课
据报道，天地大容量信息处理产业瞄准未来多媒体卫星通信、导航数据、高分辨卫星遥感、测绘等大容量数据的即时传输与处理需求，努力提高卫星应用综合效益和价值，重点突破高速大容量微波、激光数据压缩传输与处理核心技术，研制高效微波、激光数据压缩与数据传输设备，打造卫星数据传输与处理应用产业链。比如，未来可以随时随地从卫星下载高清影片等。
在现在信息量高速增长的情况下， 人们对通信系统容量的要求也在高速增长， 而当前无线通信受到带宽和容量限制， 已经不能满足当前需要， 对信息的实时传递更是无能为力。随着激光的产生， 光波通信技术日益表现出适应这种通信需求的势头。卫星激光通信是一个较新的研究领域，美国欧洲、日本等国都对此极其关注， 并已进行了深入的研究， 这主要是因为用激光进行卫星间通信具有如下优点：开辟了全新的通信频道使调制带宽可以显著增加、能把光功率集中在非常窄的光束中、器件的尺寸、重量、功耗都明显降低、各通信链路间的电磁干扰小、保密性强并且显著减少地面基站， 最少可只有一个地面站。
卫星激光通信包括深空、同步轨道、低轨道、中轨道卫星间的光通信， 有GEO (geosynchronous earth orbit， GEO)- GEO，GEO- LEO ( low- earth orbit， LEO)， LEO - LEO， LEO- 地面等多种形式， 同时还包括卫星与地面站之间的通信。随着元器件发展， 卫星光通信技术已基本成熟， 并逐渐向商业化方向发展， 美国、欧洲、日本等国家都制定了多项有关卫星激光通信的研究计划， 对卫星激光通信系统所涉及到的各项关键技术展开了全面深入的研究， 在最近几年卫星激光通信就将进入实用化阶段。特别是一旦实现小卫星星座之间的激光星间链路及其系统成熟， 必将更加促进其商业化发展。可以预言， 卫星激光通信必将成为未来超大容量卫星通信的最主要的途径。
近年来人类随着外太空探索的增加，星地之间激光通信成为各国研究的重点，我国也在这方面进行过一些尝试。此次神舟十号上天，王亚平完成首次太空授课，其中激光技术在大数据星地通讯传递过程中也起到了重要的作用。接下来OFweek激光网编辑带您看各国在激光星地通讯方面最新进展。
　1、NASA将于10月测试星地激光通信
当谈到无线数据传输的时候，NASA和我们所有人一样，都希望有着更快的速率。但是航天局有一个不像是主流运营商能在短期内实现的选项&&一个被称作"OPALS"的激光通信系统原型(Optical Payload for Lasercomm Science)。该系统可以在地球和轨道间，发射当前轨道通信所使用的无线电波的1/100还要细小的激光束。
激光星地通信
在它登上国际空间站后，NASA计划于10月测试这个新的OPALS系统，其将在加利福尼亚洲Wrightwood上方250英里差不多的位置，向地面站的接收器发送视频数据。每次激光测试都将持续2.5分钟，但总的测试期将长达3个月。
无论本次的测试会怎样，NASA显然对使用激光作为宇宙通信的一种方法有着增长的兴趣。1月的时候，其"蒙娜丽莎"(Mona Lisa)月球轨道卫星，就在24万英里远的地方，成功地用激光传输了一副图像，这也是有史以来第一次星际激光传输。
NASA也明确希望把更多的现场视频发回地球，其最近首次在空间站玩了一把Google Plus Hangout。
在现在信息量高速增长的情况下， 人们对通信系统容量的要求也在高速增长， 而当前无线通信受到带宽和容量限制， 已经不能满足当前需要， 对图像信息的实时传递更是无能为力。随着激光的产生， 光波通信技术日益表现出适应这种通信需求的势头。卫星激光通信是一个较新的研究领域，美国欧洲、日本等国都对此极其关注， 并已进行了深入的研究， 这主要是因为用激光进行卫星间通信具有如下优点：开辟了全新的通信频道使调制带宽可以显著增加、能把光功率集中在非常窄的光束中、器件的尺寸、重量、功耗都明显降低、各通信链路间的电磁干扰小、保密性强并且显著减少地面基站， 最少可只有一个地面站。
2、俄罗斯宇航员首次完成星地激光通信
俄罗斯联邦航天局表示，俄罗斯宇航员在国际空间站上通过激光通信按照国际惯例首次完成了科学数据传输。
数据由国际空间站上的激光终端发送，以125兆字节每秒的速度通过地球大气层。
此次传输的400兆字节里面包括地球影像和遥感勘测信息。
传送操作是激光通讯系统的一部分，用来实现国际空间站与北高加索地面卫星接收站之间的信息互换。
飞航工程师 Oleg Novitsky、 Yevgeny Tarelkin和Roman Romanenko是俄罗斯国际空间站Expedition 34团队成员。美国NASA宇航员Kevin Ford是指挥官，加拿大太空局Chris Hadfield和NASA宇航员Tom Marshburn也是飞航工程师。
　3、美德联手开发空天激光通信技术
通用原子航空系统公司（GA-ASI）与德国特萨特空间通信公司（TESAT Tesat-Spacecom）今天宣布，它们将联合开发供无人机（UAV）使用的宽带、抗干扰、安全保密空-天激光通信技术，作为现有的Ku波段和Ka波段数据链替换方案，使得在无人机与静地卫星等航天器之间建立高速激光通信链路成为现实。
GA-ASI侦察系统业务组总裁林登？布鲁（Linden Blue）表示：新型传感器的引入和UAV使用的增多，将使近期内对UAV与地面之间通信带宽的需求增加，且超过现有射频通信系统的能力；激光通信有可能把数据率提高到现在的1000倍，能够为射频卫星通信提供下一代替换方案；特萨特空间通信公司通过参加美国与德国合作的项目，证实了利用激光数据链可实现数据率很高的空间-空间、空间-地面通信。
根据两家公司达成的协议，GA-ASI将恳求美国政府部门支持，进行一次光学激光子系统演示验证。特萨特空间通信公司将完成激光通信终端（LCT）的开发，并交付一套数据链控制器（用来对UAV与通信卫星之间的数据传输进行管理）。在完成研制工作之后，两家公司计划开展验证，确认UAV可以通过数据率达2.6吉字节每秒（2.6GBps）的激光通信上行链路与一个现成可用的低轨道航天器通信。后续的原型机工作将利用安装在一颗处于静地轨道的欧洲空间局&阿尔法星&（Alphasat）上的LCT来验证宽带UAV-地面通信能力。
4、美国航天局送&蒙娜丽莎&上月球
近日美国航天局利用激光束将名画《蒙娜丽莎的微笑》传输到绕月飞行的&月球勘测轨道飞行器&上，这是人类首次利用激光在星际间进行图像数据传输。
美国航天局发表声明说，这是该局利用&月球勘测轨道飞行器&进行激光通信试验的一部分。通常飞离地球的航天器都是利用无线电通信，&月球勘测轨道飞行器&是目前唯一绕其他星球飞行且能使用激光通信的航天器。
这幅名画首先被数字编码，分解为152&200个像素；然后每个像素都变为激光脉冲，从美国航天局位于马里兰州的戈达德航天中心发出，传输到近24万英里（约38万公里）外的&月球勘测轨道飞行器&上，数据传输速率约为300比特每秒。
&月球勘测轨道飞行器&上的仪器在接收到激光脉冲后重建图像，并通过传统的无线电系统再将图像传回地球，从而验证激光传输成功。
&在不久的将来，这种简单的激光通信技术可能成为卫星无线电通信的补充&，美国航天局专家戴维史密斯说，&再往后看，这种传输方式有可能实现比现有无线电通信线路更高的数据传输速率&。
美国&月球勘测轨道飞行器&项目耗资4.91亿美元，于2009年进入月球轨道，重点考察月球两极，为未来载人探月寻找合适的着陆点。
5、我国星地量子通信研发成功 可兼容激光通信
量子通信因其超高速、超远距离传输以及绝对保密等优势，近二十年来迅速成为国际信息科学的研究热点。而中国在这一技术领域的研究可谓相当积极。上海交通大学教授王寿泰近日在出席&2012国际光纤通信论坛&时，详细介绍了中国在量子通信领域的进展。
在技术研究方面，院上海技术物理研究所王建宇等研究人员将自动交换光网络（ASON）引入量子通信网络中，研发出了一种兼容经典激光通信的&星地量子通信系统&。该系统最终能实现使用一套光学收发系统和跟踪瞄准系统，从而在星地之间同时进行量子通信和经典激光通信。据悉，&星地量子通信系统&已于2011年5月申请专利。
而此前上海交大也在不断尝试，利用平流层平台进行自由空间量子通信的研究。2011年8月，上海交大詹黎教授课题组首次实现了光信号长距离超光速的传输。而这一专利成果随后也被收录进国际顶级期刊《物理评论快报》。
此外王寿泰特别提到，中科院潘建伟院士是量子通信的领军人物。前几日获登国际权威学术期刊《自然》杂志的&量子隐形传送突破100公里&学术论文，就是由潘建伟团队研究并发表。该研究在国际上首次实现了百公里量级量子隐形传态与纠缠分发，《自然》称该项研究&有望成为远距离量子通信里程碑&。
在试验网方面，日，中科大、安徽量子通信技术有限公司宣布，其与合肥市合作的城域量子通信实验示范网建成并进入试运行阶段，成功实现了首个建成、首个使用的目标，合肥市因此成为我国乃至全球首个拥有规模化量子通信网络的城市。
而在当月的21日，由中科大、安徽量子通信技术有限公司、新华社及山东量子科学技术研究院有限公司共同建设的&金融信息量子通信验证网&正式开通，国务院委员刘延东表示其对保障国家信息安全具有重要战略意义。
据悉，目前我们已有相关量子通信产品出炉，包括多通道多模式光量子交换机、量子密码终端机和单光子探测器。
对于未来量子通信的发展，王寿泰表示，空间很广阔，可以将其运用到云计算领域。如在远端设置一台拥有超强计算能力的计算机，同时所有用户均连入量子互联网，到时所有计算请求都能被瞬间传送到云计算核心区，完成计算后，数据又能在瞬间被传输至发出请求的计算机。
目前在这方面，国内有着&小比尔盖茨&之称的谈天霆，首先研发出了云电脑，并已推向产业化。云电脑的优势在于省去了操作系统、应用系统和应用软件，一切操作都被简化成一个小小的机顶盒，用户再搭配一个显示器就可以上网。&我想IBM之所以把PC业务卖给联想，或许是因为其领导层看到了现有计算机今后的发展走向。未来的计算机将会发展为使用云计算的云电脑，结构简单，速度飞快，每一台电脑都不用操作系统，而是由服务器统一管理。
　6、星地激光通信，甘愿一生的追求&&我国卫星激光通信团队纪实
日，北京，&海洋二号&卫星在轨交付使用。对卫星在轨工程遥测数据的判读和分析表明，我国首次自主创新研发、具有自主知识产权的星地激光通信星上终端性能优于国际同类产品水平，星地激光通信链路性能达到国际领先水平。
承担星地激光通信试验项目的是哈尔滨工业大学空间光通信技术研究中心的马晶、谭立英教授领衔的星地激光通信研究团队。马晶担任&海洋二号&卫星副总设计师，负责星地激光通信试验系统；谭立英任该系统总指挥。
从1991年的一篇硕士毕业论文，到如今的世界首次星地直接探测高速激光链路试验的圆满成功，哈工大星地激光通信研究团队用20年的坚守与执著、攻坚与奉献，实现了星地激光通信瞄准、捕获、跟踪等核心技术的综合运用。
&瞄得准&&&年轻教师的挑战
星地激光通信技术到底有多难？打个比方，移动的针尖要对准移动的麦芒，其难度可想而知，而星地激光通信比这个还要难上百倍。
可是，如果说这项尖端技术在中国的发展，仅仅起因于一篇硕士论文，你会不会觉得不可思议？
1991年秋天，哈工大物理系的一名年轻教师，为准备硕士论文从哈尔滨来到北京。在北京图书馆，一篇关于卫星激光通信技术的外国文献进入她的视野。通读了全篇论文，她被深深地吸引了&&卫星激光通信是一个国际前沿的研究领域，中国未来也一定需要卫星激光通信技术。
&这就是我要研究的方向！&凭着科学的直觉和敏感性，她隐隐地感觉到，卫星激光通信技术也许会成为她一生为之奋斗的事业。
她，就是谭立英。
卫星激光通信技术的基本原理是什么？关键技术有哪些？突破口在哪里？带着兴奋的心情和一系列未知难题，谭立英迫不及待地把自己的想法告诉了丈夫马晶。
马晶毕业于哈工大物理系，曾在世界上最大的粒子物理学实验室&&欧洲核子中心做访问学者。因为他的科研工作能力十分突出，在国外有很好的发展空间，但他觉得自己的事业和家庭在中国，于是放弃了优越的科研条件，毅然回到哈工大，成为物理系的一名讲师。
在认真分析了谭立英带回来的有限资料后，马晶沉默了。国外对这项技术进行了严格的封锁，而在中国，卫星微波通信尚不十分成熟，更不用说更超前的卫星激光通信技术了。
&咱们一起来做吧。&从此，他们一起走上了卫星激光通信研究的道路，一条在中国还没有人走过而且充满荆棘和险阻的道路，一条必须有人去探索的路。研究起步时，没有实验室，他们就从学校争取到了一间地下室；缺乏仪器，他们就从系里要来淘汰的设备，自己动手修理好；经费不足，他俩就拿出自家省吃俭用攒下的&私房钱&&&
这一年，马晶35岁，谭立英34岁。
&捕得快&&&小论文演绎大文章
20年很长，但是在很多专家眼中，从基础研究到工程化研究，再到空间试验，仅用20年的时间已经很快了。
1991年到1995年，无数次的论证和试验，他们终于完成了卫星激光通信的概念研究和单元技术研究，并初步掌握了关键技术。1995年，谭立英顺利通过硕士论文答辩。但是，这项研究早已超越了单纯的毕业论文的意义，作为马晶和谭立英心仪的毕生事业，卫星激光通信的研究还要继续做下去。
1995年秋天，谭立英主动出击，去当时的航天部争取支持。
航天部的有关负责同志得知她的情况后，建议她去拜访航天五院的姜昌老先生。姜昌老先生又把她引荐给陈芳允院士&&中国卫星测量、控制技术的奠基人之一、&两弹一星功勋奖章&获得者。在阅读了谭立英的毕业论文、了解了他们所做的工作之后，陈芳允激动地说：&你们做得非常好！国家需要激光通信，也一定会支持你们的研究工作。&
为了更好地开展研究工作，马晶和谭立英逐渐组建起科研团队。他们将自己掌握的全部技术毫无保留地传授给课题组的新人，手把手地带出了一批青年骨干，将一个研究方向变成了整个团队的事业追求。历经20年，团队已经从最初的两个人，发展成为由百余名师生组成的3个层次的科研梯队。
第二梯队的于思源教授在1996年刚刚读硕士时，还不知道卫星激光通信为何物，如今已经成长为星地激光链路试验现场总指挥；现场副总指挥韩琦琦副教授，从1998年选择马晶当导师指导自己的本科毕业论文开始，一直从事卫星激光通信技术的研究。第三梯队中的俞建杰、宋义伟、王强、付森、姜义君、杨清波、柳青峰、吴世臣、杨中华等年轻人也已经成为能够独当一面的技术骨干。
这个研究团队中的每个成员都把卫星激光通信事业当成自己矢志不渝的追求，天天&绑&在一起工作。为了按时完成进度，他们恨不得把一分钟掰成两分钟过，平时根本没有周末，逢年过节也难得休息。
&我们的工作时间紧、任务重、人手少，就连结婚也得看科研和工程的进度。如果时间有冲突，婚期就得为工作让路。我们这些&新郎官&往往都是第一天回家，第二天结婚，第三天就回来。&韩琦琦说。
白天，马晶和谭立英在实验室忙了一整天，晚上回家后还经常要查阅资料、审阅学生论文，有时为了赶研究报告的进度，两人只能轮流休息。长期没有规律的生活和睡眠不足，导致谭立英身体严重透支，有时走路都能摔倒。
在马晶和谭立英的影响下，课题组里的每个年轻人都充满了干劲，全身心地投入到工作中去。为了调整一个光学元件的位置，好多人经常围着光学平台，弯着腰一干就是两三个小时。当他们把精细的角度调整到位时，才发现腰已经直不起来了。在测试攻关阶段，大家常常夜以继日地一调就是几个月。&样机对震动和温度都非常敏感，因此我们一般选择在后半夜调试。那时，我们经常整夜睡在实验室，几个人轮流调试。&于思源说。
在项目研制过程中，这样的故事数不胜数。正是在这种执著精神的支撑下，2000年，卫星激光通信研究团队的基础研究终于取得了阶段性的成果，他们承担的相关预研项目在北京通过了鉴定。鉴定专家委员会认为，其技术水平和研究成果为国内领先，达到国际先进水平。
成功没有让这个团队停下脚步，反而激励他们向更高的目标&&工程化的研究领域迈进。
更高的目标提出了更高的要求。卫星激光通信本身就是一个跨学科的技术，要进行工程化研究，更需要多学科的协作攻关。在项目实施过程中，团队紧紧依靠哈工大扎实的技术基础和学科优势，发挥多学科协作攻关的传统，形成了以卫星激光通信技术为引导，包括光电子、精密机械、控制和电气工程等多个学科组成的联合创新团队。
经过5年的刻苦攻关，卫星激光通信研究团队实现了一次又一次零的突破：研发完成了星地激光链路的星上光通信终端样机、卫星激光通信地面动态演示验证测试系统、集成化卫星激光通信终端高精度测试校准仪&&2005年11月，民用航天工程预研项目在验收时得到了评审专家组的一致好评，同时，专家们也提出了新的要求&&&向工程化空间试验阶段进军。
2007年1月，&海洋二号&卫星工程项目获得原国防科工委的立项批复，并确定在&海洋二号&卫星上进行星地激光通信试验。于是，卫星激光通信研究团队开始星地激光链路试验的工作。
又一个5年，他们建立了卫星激光通信技术重点学科实验室、按期交付了星地激光链路的星上光终端正样、在国际上首次成功进行了星地直接探测高速激光通信试验&&科研团队在研究的基础上出版了系统的卫星光通信理论专著，建立了先进的卫星激光通信系统理论体系，填补了国内外该领域的空白，还获得了多项国防科工委科技进步奖和国家技术发明二等奖一项。
日，世界上首次星地直接探测高速激光通信链路新技术试验取得圆满成功。这标志着我国卫星激光通信技术的应用取得了重大突破，是卫星高速实时激光通信技术发展的里程碑。我国的星地激光链路终端因此直接跨入国际先进终端行列，在卫星激光通信领域达到国际领先水平，为我国下一代高速卫星激光通信奠定了基础。
这一年，马晶55岁，谭立英54岁。
&跟得牢&&&&小光斑&凝聚大团队
&跟上了！跟上了！一直在牢牢地跟着！&日早6点，我国首次星地激光链路双向捕获跟踪试验正式开始。
&海洋二号&卫星以时速2万多公里的速度向我国上空疾驰而来，过顶只有几分钟，卫星光信号与地面光信号必须迅速精确对准，实现快速双向捕获、链接并跟踪，每个步骤都不能失误。仅11秒，地面终端成功捕获到星上终端发出的光信号，期待已久的&小光斑&终于出现在屏幕上&&这，意味着试验的成功。一直紧盯监测屏幕的马晶、谭立英的眼睛湿润了，团队的小伙子们情不自禁地高呼着将帽子抛向天花板。
试验成功后，谭立英亲自做了6个菜，慰劳团队成员。这些年的艰辛和付出，只有他们自己能够体会。
是什么让他们在这么艰苦的条件下依然坚守理想？&是哈工大，是卫星激光通信，是我们这个不计得失与名利的科研团队，他们让我舍不得也放不下。&韩琦琦说。他是家中的独生子，父亲早逝，母亲独自在北京。毕业后他本有机会回北京工作，照顾母亲，但他还是选择了留下，继续从事卫星激光通信技术的研究。
&我们课题组就像一个家，在这儿工作很开心。每个人都特别认真负责，无论有多难，大家都毫无怨言，也从不推卸责任。&姜义君是2010年毕业的博士研究生，出去工作不到一年就又回到课题组，&我舍不得离开大家。&
马晶、谭立英带得好，年轻人&跟得牢&。
卫星激光通信系统是一项复杂的工程，质量管理体系在这个复杂的工程系统中是重中之重。是什么让哈工大的科研质量管理体系达到了航天工程的要求？是哈工大人的责任心，是哈工大&规格严格，功夫到家&的优良传统。
从设计文件、资料的归档到元器件的采购、安装调试的记录等，科研团队都按照总体单位的要求来完成。他们不仅自己设计、自主研发了所需的专用设备，还在实践过程中检验和确定了一套统一标准，为光电器件的筛选建立了一个可靠性保证平台。
在质量和标准面前，整个团队的责任意识同样&跟得牢&。
哈工大校长王树国说：&星地激光通信试验在轨测试的成功，将对我国原始创新产生重大影响。这次以激光作为载体实现高速率的信息传输，将对我国信息技术产业的发展带来不可估量的作用。这个项目的难度之大超出了一般人的想象，但是在各方面的支持下，我们的团队依靠执著的信念、强烈的合作精神和乐观的心态，取得了重大突破，这是一种协同创新。在中国社会高速发展的今天，这种形式十分必要。&
　7、美德两国卫星成功实现在轨激光通信
2008年3月间美国NFIRE卫星与德国TerraSAR-X卫星使用激光终端成功进行了太空宽带数据传输。距离5000公里的两颗卫星建立了光学链接，并以5.5 Gbit/s的数据传输速度完美地实现了双向操作。此数据传输速度相当于每小时传输20万张A4文件或400张DVD。
运行在地球低轨道的美国卫星NFIRE与德国TerraSAR-X卫星每天会相遇几次，在它们相聚时可以建立最长达20分钟的激光链。在相距5000公里时速25000公里的两颗卫星之间进行精确的激光通信绝非易事。这就相当于瞄准高空飞行飞机的一扇窗户并进行跟踪。
激光终端由Tesat-Spacecom， Backnang（德国）公司开发和制造，小巧而高效。采用现代高灵敏相干传输技术的激光终端可以抵御太阳干扰，因此激光链不会因为阳光的影响而降低品质。这种终端的开发由德国经济与技术部经由德国航天局发起，德国国防部倡议和美国国防部合作进行在轨试验。
按照与德国航天局签订的合同，Tesat-Spacecom公司正在开发下一代激光终端，用于对地静止轨道(GEO) 中继卫星间的远距离链接，例如德国国家卫星通信任务。使用这样的GEO中继卫星，可以在地球低轨道卫星或其他科学任务（月球或火星任务）之间建立数据链，这样就不用再使用另外的二级地面站进行数据传输。
Tesat-Spacecom公司与美国通用动力公司下属的通用动力先进信息系统公司合作执行此计划。通用动力先进信息系统公司专门从事美国C4ISR防御与太空应用系统的开发、生产、集成与运行。
激光通信的原理与普通的无线电通信相类似。所不同的是，无线电通信是把声音、图像或其他信号调制到无线电载波上发送出去，而激光通信则是把声音、图像或其他信息调制到激光载波上发送出去。激光通信可分为地面大气通信、宇宙空间通信和光学纤维通信。
在较好的地面气候条件下，可以实现几十公里至上百公里间的定点激光通信。但是激光束一旦受到大气中云、雾、烟尘等因素的影响就会受到衰减和起伏扰动，使通信距离和通信质量都受到很大影响。为了克服激光地面大气通信的上述缺点，很多国家作了很大努力，并取得了可喜的成果。在这种通信系统中，载有通信信息的激光束沿着直径小于0.1毫米的优质光学纤维波导传输，从根本上排除了大气中各种衰减和干扰因素的影响。
在地球大气层外的宇宙空间，激光束基本上不受任何衰减和干扰影响，因此可实现极远距离间的定向通信联系。人造卫星和宇宙飞船之间的激光通信系统正在研究过程中。
利用激光的高定向、高亮度以及可沿空间不同方向和不同位置进行精细扫描的特性，人们可实现激光传真通信，即把图片、文件、样本、字迹等信息，通过激光束的扫描作用而转变为被调制了的电信息发送出去，在接收端通过解调制作用和显示设备，再把所传递的图像信号复现出来。
基于定向激光束扫描记录和扫描检测的原理，人们还制成了商品化的视频录像盘，利用一张普通唱片大小但却是特制的塑料膜盘，可记录约1小时左右的电视节目或录像节目，然后借助激光检测设备，把塑料膜盘录下的节目随时在电视机上复映出来。
对卫星激光通信关键技术( 如信号收发、空间目标捕获、对准、跟踪) 的研究在美、欧、日等国已开展了近20 年，但是前些年由于受到元器件技术的限制发展较慢.在上世纪，进入90年代，随着元器件技术的成熟和发展而进入商业化发展阶段。特别是小卫星星座的迅猛发展，使得对小卫星星座的星间光通信更加重视。利用小卫星星间激光通信实现全球个人移动通信，已不是遥远的事情了。
我国自20 世纪70 年代开始激光通信的研究，取得了较满意的结果。国内若干科研机构开展了大气激光通信方面的学术和实验研究。我国虽然在此方面的研究工作开展较晚，但由于卫星光通信的元器件及技术已成熟，同时又有国外经验借鉴，如抓紧机会，定会在较短时间内赶上世界发达国家研究水平。因此，我国应该尽快投入人力物力，全面开展卫星光通信的研究工作。只有这样，我国才能在将来的全球卫星商业通信中处于领先地位。
责任编辑：詹姆斯}