激光通信原理

　　激光通信是一種利用激光傳輸信息的通信方式。激光是一種新型光源，具有亮度高、方向性強、單色性好、相干性強等特征。按傳輸媒質的不同，可分為大氣激光通信和光纖通信。大氣激光通信是利用大氣作為傳輸媒質的激光通信。光纖通信是利用光纖傳輸光信號的通信方式。

　　激光通信系統組成設備包括發送和接收兩個部分。發送部分主要有激光器、光調制器和光學發射天線。接收部分主要包括光學接收天線、光學濾波器、光探測器。要傳送的信息送到與激光器相連的光調制器中，光調制器將信息調制在激光上，通過光學發射天線發送出去。在接收端，光學接收天線將激光信號接收下來，送至光探測器，光探測器將激光信號變為電信號，經放大、解調后變為原來的信息。

　　激光通信的優缺點

　　激光本身具有亮度高、方向性強、單色性好、相干性強等特征，除了語言信息語言，它還能傳輸文字、數據、圖像等信息。

　　激光通信的優點：

　　1.通信容量大。在理論上，激光通信可同時傳送1000萬路電視節目和100億路電話。

　　2.保密性強。激光不僅方向性特強，而且可采用不可見光，因而不易被敵方所截獲，保密性能好。

　　3.結構輕便，設備經濟。由于激光束發散角小，方向性好，激光通信所需的發射天線和接收天線都可做的很小，一般天線直徑為幾十厘米，重量不過幾公斤，而功能類似的微波天線，重量則以幾噸、十幾噸計。

　　激光通信的缺點：

　　1.通信距離限于視距（數公里至數十公里范圍），易受氣候影響，在惡劣氣候條件下甚至會造成通信中斷。大氣中的氧、氮、二氧化碳、水蒸汽等大氣分子對光信號有吸收作用；大氣分子密度的不均勻和懸浮在大氣中的塵埃、煙、冰晶、鹽粒子、微生物和微小水滴等對光信號有散射作用。云、雨、霧、雪等使激光受到嚴重衰減。地球表面的空氣對流引起的大氣湍流能對激光傳輸產生光束偏折、光束擴散、光束閃爍（光束截面內亮斑和暗斑的隨機變化）和像抖動（光束會聚點的隨機跳動）等影響。

　　2.不同波長的激光在大氣中有不同的袞減。理論和實踐證明：波長為0.4～0.7μm以及波長為0.9、1.06、2.3，3.8，10.6μm的激光衰減較小，其中波長為0.6μm的激光穿霧能力較強。大氣激光通信可用于江河湖泊、邊防、海島、高山峽谷等地的通信；還可用于微波通信或同軸電纜通信中斷搶修時的臨時頂替設備。波長為0.5μm附近的藍綠激光可用于水下通信或對潛艇通信。

　　3.瞄準困難。激光束有極高的方向性，這給發射和接收點之間的瞄準帶來不少困難。為保證發射和接收點之間瞄準，不僅對設備的穩定性和精度提出很高的要求，而且操作也復雜。