在现阶段，网络信息输送量呈直线上升趋势，传统的网络通信满足不了信息网络的发展要求，因此为满足通信业务要求，需对通信手段进行更新;从空间网络运行角度上来看，空中太阳光是非常重要的，其具有较为广阔的分布区域，且属于自然资源，充分使用空中太阳光，能有效解决能源紧缺问题。
1天地一体化信息网络概述
天地一体化信息网络的载体为空间平台，实时获取各类信息，并能对信息进行传输及处理。对于一个国家来说，该网络是非常重要的，其是国家信息化设施的重要基础，在一定程度上，能对国家安全发挥积极作用，是实现高速传输信息及信息覆盖全世界的必然趋势。现如今，网络信息输送量呈直线上升趋势，传统的网络通信满足不了信息网络的发展要求，比如信息网络要求传输效率更高、传输距离更远、传输容量更大等，由此，基于一体化信息网络，为满足通信业务要求，需对通信手段进行更新。相对于微波通信而言，空间激光通信具备以下优点：信息传输具备较高的安全性;能以较快速度传输信息;在信息传输的过程中，对电磁的抵抗能力较强;不需要频率就能对信号进行传输;其在运行的过程中，功耗率较低等，由此空间激光通信技术成为一体化信息网络的重要部分。在目前阶段，天地一体化信息网络的发展离不开空间激光通信，对空间激光通信需求较为迫切，在这样的形势下，空间激光通信技术得以发展，并受到世界各国的高度重视。在一体化信息网络不断发展的背景下，以及相关业务量逐渐增多，现有的空间激光通信技术难以满足信息网络(天地一体化)的发展，比如空间激光通信容量出现饱和，及其通信效率达到极限，仍不满足实际发展需求，在这样的情况下，研发新型激光通信技术是非常必要的。除了较为成熟的空间激光通信技术以外，世界各国更加注重新型激光通信技术，比如太阳光泵浦激光通信技术、相控阵激光组网通信技术以及基于模式分集接收的激光通信技术等，本文接下来将主要从这几方面进行分析，以供参考。
2基于模式分集接收的激光通信技术
对于激光大气传输信道来说，影响其传输性能的因素有很多，其中最为主要的因素是大气湍流，这一点在相干激光通信系统中得以充分体现，为满足混频的要求，空间光须被耦合至光纤。在耦合过程中，由于受到大气湍流的影响，耦合效果并不是很理想，以至于功率出现抖动的现象，其抖动幅度较大。为解决这一现象，可以通过提高相干的灵敏度，及对大气湍流进行补偿得以实现，在这样的情况下，不仅能提高耦合效率，也能接受到更高的端光功率。对于大气湍流的补偿技术而言，其中最为主要的是自适应光学技术，该技术的作用原理是：通过对波前相位进行探测，并向波前反馈光信号，进而补偿波前畸变现象。该技术主要使用于弱湍流，在中强湍流中不常使用，因为在湍流程度过强的情况下，补偿效果并不明显。另一方面，为提高耦合效率，可以采用天线分集接收的方式，但是在使用该方法的过程中，所需天线数量较多，由此增加了建设成本费用。基于模式分集的概念，将空间光与光子灯笼(模式耦合器件)进行耦合，借助于光子灯笼，能将不同阶级的模式(高阶模式以及低价模式)转化为基模，并将基模传输至光纤，进而达到模式分集的目的。通过模式分集的作用，能提高光效率，一般而言，能在原来基础之上提高至6dB。日本有关方面研究人员基于大气环境，采用少模光纤与空间光进行耦合，为缓解大气衰落概率，采用了合并计算方法(最大比)，达到320m大气中每秒10GbBPSK体制的相干通信，实验系统框图如图1所示。实验结果显示，通过采用合并计算方法及少模光纤，能将耦合效率提升6.5dB。
3相控阵激光组网通信技术
天地一体化信息网络的目标是实现节点之间高速组网通信，主要以“一对多”的形式体现出来。如今，对于通信终端控制方式而言，常使用机械式光束形式，该控制方式具有以下不足：接入系统所耗用的时间较长、光束的指定方向是同一个方向，在通信链路时，只能达到点对点的程度，不能同时进行多个终端的动作，比如接入及组网等，达不到高效组网的需求。为对光束的方向及其形状进行改变，基于光学相控阵，使用电子可编程方式，进而对相位分布进行控制，以此促使光速波互相干涉，能对波束角度进行随机调整，其具有以下优点：能以极快速度对角度进行变换，并具备较高的分辨率等，该通信技术在应用市场上具有较大的潜力。针对光相控阵项目，美国某公司采用多个液晶光学相控阵拼接方式，进而有效控制口径较大的光束偏转情况，由此证明了子孔径可进行拼接，图2是该公司研制的液晶光学相控阵(数量为7个)。
4太阳光泵浦激光通信技术
针对于一体化信息网络而言，影响通信能力及组网能力的因素较多，其中最主要的因素为能源，这一影响在天基网络中得以充分体现。从空间网络运行角度上来看，空中太阳光是非常重要的，其具有较为广阔的分布区域，且属于自然资源，充分使用空中太阳光，能有效解决能源紧缺问题，这点必然成为一体化信息技术的研究趋势。当激光器出现不久之后，国外就研制出了太阳光泵浦固体激光器，由此将太阳光转化为激光源，为太阳光泵浦激光通信技术的长远发展，打下了坚实的基础。虽然该种技术得到有效证明，实际要投入至工程化应用方面，还需进一步的发展。为更好地利用太阳光，促使该技术能符合工程应用要求，需要对功率放大器进行设计，以提高转换效率，由此达到放大光纤光效率的目的，或者放大固体光功率。通过查阅相关资料得知，已经有相关人员对其放大器进行研究。
5如何促进我国空间激光通信技术跨越式发展
5.1加强新型空间激光通信研究，提升技术研发创新力
现如今，我国面临的信息网络建设问题主要包括如何提升信息传输量、如何提高组网能力以及如何提高激光通信的可行性等。先进技术的出现有助于一体化信息网络的建设，比如模式分集接收技术以及激光组网通信技术等，这些先进技术为信息网络建设灌输新的思路及新的方法。基于目前形势，我国需加强研发激光通信新技术，并提高有关方面的创新能力。
5.2有效评估新器件在空间环境中的适应性，提升通信系统运行的稳定性
对于激光通信系统而言，其包含多种类型的器件，比如电子学及半导体等器件，这些新型器件是否适应空间环境，将直接决定通信系统的性能，及其使用年限。通常查阅相关资料得知，在开始研制新技术时，应注重研究新型器件对空间环境的适应性，由此可以选取军用级器件为实验材料，进行在轨搭载实验，并将实验结果进行验证，在实验后期应对器件进行测试及评估，为开展高级别新型器件的研制，提供有力的数据支持，及参考经验。
5.3巩固新技术在轨验证，提高新技术的工程化水平
相比于西方发达国家，我国在激光通信方面的研究历程较为短暂，为快速提升我国激光通信工程化水平，基于卫星激光通信，应逐步进行各类在轨实验验证。另一方面，要充分结合我国激光通信链路实验(比如星空及星间等)，及有关技术验证，以此实现我国激光通信技术跨越式发展，为将来建设激光通信网络积累宝贵经验。
6结论
通过以上的分析可以得知，通过提高相干的灵敏度，并对大气湍流进行补偿，不仅能提高耦合效率，也能接受到更高的端光功率。相控阵激光组网通信技术能以极快速度对角度进行变换，并具备较高的分辨率。为更好地利用太阳光，促使太阳光泵浦激光通信技术能符合工程应用要求，需提高功率放大器的转换效率。为快速提升我国激光通信工程化水平，应逐步进行各类在轨实验验证，应充分结合我国激光通信链路实验，及有关技术验证。通过空间激光通信新技术，不仅能提高网络传输效率及组网能力，也能提高信息安全性。
参考文献
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《信息网络空间激光通信新技术研究》来源：《通讯世界》，作者：蔡凤福
