激光本身具有亮度高、方向性強(qiáng)、單色性好、相干性強(qiáng)等特征,除了語言信息語言,它還能傳輸文字、數(shù)據(jù)、圖像等信息。
激光通信的優(yōu)點(diǎn)
1. 通信容量大。在理論上,激光通信可同時(shí)傳送1000萬路電視節(jié)目和100億路電話。
2. 保密性強(qiáng)。激光不僅方向性特強(qiáng),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(jié)構(gòu)輕便,設(shè)備經(jīng)濟(jì)。由于激光束發(fā)散角小,方向性好,激光通信所需的發(fā)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(jì)。
激光通信的弱點(diǎn)
1. 通信距離限于視距(數(shù)公里至數(shù)十公里范圍),易受氣候影響,在惡劣氣候條件下甚至?xí)斐赏ㄐ胖袛?。大氣中的氧、氮、二氧化碳、水蒸汽等大氣分子?duì)光信號(hào)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(duì)光信號(hào)有散射作用。云、雨、霧、雪等使激光受到嚴(yán)重衰減。地球表面的空氣對(duì)流引起的大氣湍流能對(duì)激光傳輸產(chǎn)生光束偏折、光束擴(kuò)散、光束閃爍(光束截面內(nèi)亮斑和暗斑的隨機(jī)變化)和像抖動(dòng)(光束會(huì)聚點(diǎn)的隨機(jī)跳動(dòng))等影響。
2. 不同波長(zhǎng)的激光在大氣中有不同的袞減。理論和實(shí)踐證明:波長(zhǎng)為0.4~0.7μm以及波長(zhǎng)為0.9、1.06、2.3,3.8,10.6μm的激光衰減較小,其中波長(zhǎng)為0.6μm的激光穿霧能力較強(qiáng)。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(shí)的臨時(shí)頂替設(shè)備。波長(zhǎng)為0.5μm附近的藍(lán)綠激光可用于水下通信或?qū)撏ㄐ拧?/div>
3. 瞄準(zhǔn)困難。激光束有極高的方向性,這給發(fā)射和接收點(diǎn)之間的瞄準(zhǔn)帶來不少困難。為保證發(fā)射和接收點(diǎn)之間瞄準(zhǔn),不僅對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定性和精度提出很高的要求,而且操作也復(fù)雜。
激光通信的主要應(yīng)用
1. 地面間短距離通信;
2. 短距離內(nèi)傳送傳真和電視;
3. 由于激光通信容量大,可作導(dǎo)彈靶場(chǎng)的數(shù)據(jù)傳輸和地面間的多路通信。
4. 通過衛(wèi)星全反射的全球通信和星際通信,以及水下潛艇間的通信。