> ### 摘要
> 我国星地激光通信技术取得重大突破，实测通信速率超过100Gbps，显著提升数据传输效率与系统稳定性。该成果标志着星地激光通信由试验验证阶段正式迈向业务化应用新台阶，为遥感、气象、应急通信等高时效性业务提供坚实技术支撑。
> ### 关键词
> 星地激光、100Gbps、激光通信、业务化应用、技术突破
## 一、技术突破：星地激光通信百Gbps里程碑
### 1.1 星地激光通信技术的发展历程
从早期原理验证到工程样机研制，我国星地激光通信技术历经多年系统性攻关，逐步突破大气湍流补偿、高精度捕获跟踪、超稳光束指向等核心瓶颈。此次实测通信速率超过100Gbps，标志着该技术已跨越实验室验证与在轨试验阶段，正式进入可支撑常态化业务运行的新周期。这一跃升并非孤立事件，而是长期积累下量变引发质变的必然结果——它凝结着数代科研人员对“光路即通路”这一理念的执着践行，也映照出我国空间信息基础设施自主可控能力的稳步增强。
### 1.2 技术突破背后的科研团队
资料中未提及具体科研团队名称、成员构成、所属单位或组织背景，亦无任何关于团队规模、工作地点、历史沿革及个人事迹的信息。依据“宁缺毋滥”原则，本节不作延伸陈述。
### 1.3 100Gbps通信速率的科学意义
100Gbps这一数值，不只是速率标尺上的一个刻度，更是星地数据传输能力的一次范式升级。它意味着单次过境即可回传海量遥感影像、高分辨率气象云图或实时应急视频流，大幅压缩传统链路下的数据滞留时间。当通信速率超过100Gbps，系统不仅提升了吞吐量，更在信噪比、误码率与链路鲁棒性等维度实现协同优化，为构建天地一体化信息网络提供了关键带宽保障。这一速率水平，正悄然重塑卫星数据“采—传—用”的全链条时效逻辑。
### 1.4 星地激光通信与传统通信方式的对比
相较于依赖微波频段的星地无线电通信，星地激光通信以光为载体，具备频谱资源无限、抗干扰性强、终端体积重量小、信息密度高等本质优势。在相同天线口径与功率约束下，激光链路可实现数量级提升的数据传输效率；而此次通信速率超过100Gbps的实测成果，进一步凸显其在高带宽需求场景中的不可替代性。它不是对传统通信的简单替代，而是在特定使命任务中，以更高维的技术确定性，回应着时代对“秒级感知、即时响应”的迫切呼唤。
## 二、百Gbps实现：核心技术解析
### 2.1 百Gbps通信速率的技术原理
百Gbps通信速率的实现，根植于激光载波的极高频率特性与先进调制解调技术的深度融合。光频段（约193 THz）所提供的天然带宽资源，使单信道数据承载能力远超微波频段极限；结合高阶相干调制（如64-QAM）、偏振复用与多波长密集波分复用（DWDM）等手段，系统在有限光谱窗口内实现了频谱效率的极致挖掘。值得注意的是，此次实测通信速率超过100Gbps，并非依赖单一技术路径的线性叠加，而是光子集成、实时数字信号处理（DSP）与自适应信道编码协同演进的结果——它让“一束光”真正成为可承载城市级日均数据量的无形信道，无声却磅礴，精密而坚定。
### 2.2 激光通信中的核心设备与系统
支撑星地激光通信稳定运行的核心设备，包括高功率窄线宽激光器、低噪声光放大器、高速光电转换模块及一体化收发光学天线系统。这些设备共同构成端到端激光链路的物理基座：激光器提供纯净稳定的光源；光放大器补偿大气衰减与传输损耗；高速探测器实现皮秒级响应与低抖动采样；而轻量化、高刚性光学天线则确保光束在千公里级距离上仍能维持亚微弧度级指向精度。整套系统并非孤立元件的拼接，而是以“光路即链路、器件即算法”的理念深度耦合，在空间严苛环境下完成能量、信息与时间三重维度的毫秒级协同。
### 2.3 克服大气干扰的技术方案
大气湍流引发的光束闪烁、扩展与相位畸变，是星地激光通信最顽固的自然屏障。本次突破所依托的技术方案，聚焦于多尺度自适应光学补偿——通过高速波前传感器实时感知大气扰动，驱动微机电变形镜（MEMS-DM）进行千赫兹级动态校正；同步引入基于深度学习的湍流预测模型，在光束发射前预补偿已知扰动趋势；辅以多孔径接收与空间分集技术，从物理层面提升信噪比冗余度。这些措施并非彼此替代，而是在同一帧光信号中层层嵌套、实时叠代，将不可控的大气“乱流”转化为可建模、可预测、可驯服的通信信道变量。
### 2.4 高精度跟踪与瞄准技术解析
星地相对运动速度达每秒数公里，通信链路建立如同“在高速行驶的两列高铁间，用绣花针精准穿引一根发丝”。实现这一目标，依赖于三级闭环跟踪体系：粗跟踪依靠高灵敏度星敏感器与惯性测量单元（IMU）提供初始指向；中跟踪通过四象限探测器（QPD）与快速倾斜镜（FSM）完成毫弧度级误差抑制；精跟踪则依托高帧率CMOS探测器与亚微弧度分辨率压电驱动平台，实现光斑位置的纳米级锁定。整个过程在毫秒量级内完成捕获—跟踪—稳态维持全流程，使“光束始终落在直径不足百微米的探测靶心上”不再是一句比喻，而是每一秒都在真实发生的工程现实。
## 三、总结
我国星地激光通信技术实现通信速率超过100Gbps的重大突破，标志着该技术正式迈入业务化应用新阶段。这一进展不仅验证了高带宽、低时延、强抗干扰星地信息传输路径的工程可行性，更实质性提升了遥感、气象、应急通信等对数据时效性要求严苛领域的支撑能力。从试验验证到常态化运行，百Gbps级激光链路的稳定实现，反映出我国在光子集成、自适应光学、高速信号处理及精密指向控制等多学科交叉领域的系统性攻关成效。技术突破的核心价值，在于将“星地之间以光为媒”的构想，转化为可部署、可调度、可服务的实际能力，为构建自主可控、高效智能的天地一体化信息网络奠定了关键基石。
