中国实现高轨星地双向高速激光通信 4万公里外达成小时级稳定传输

中国科学院光电技术研究所3月2日宣布，该所联合多家单位在云南丽江高美古观测站成功完成星地激光通信试验。试验实现了40740公里最远距离下与地球同步轨道卫星的稳定激光链路连接，达成上行与下行双向1Gbps高速通信，并创下4秒快速建链、链路持续维持超3小时的纪录。

国际星地激光通信研究主要聚焦两大方向：一是追求极致单向下行速率以满足特定场景数据回传需求，二是攻克高轨环境下长时稳定、双向实时的通信能力。后者被视为实现天基系统业务化运行的基础。此次突破将中国高轨双向稳定通信时长从"分钟级"推向"小时级"，意味着卫星不仅能高速下传数据，更能实时接收复杂指令，为高轨卫星从"数据中继站"升级为"智能处理枢纽"奠定基础。

此次突破依托于复杂的系统技术集成。团队自主研制的1.8米激光通信地面站提升了捕获4万公里外微弱信号的能力；上行链路采用信标光与信号光同轴发射系统，可在数秒内建立精准双向通信通道。高精度指向闭环控制保障了上行信号精准投射，高阶自适应光学系统与模式分集相干接收技术则实时校正大气湍流导致的信号失真，并智能合成多路信号以抑制衰减，确保下行数据稳定传输。

该成果为全球天地一体化网络构建提供重要支撑。验证的关键技术可推动高轨卫星转型为"天基数据交换机"，未来可同时连接多颗低轨遥感卫星，形成"高轨中继、低轨采集"的高效模式。地面站的信号捕获能力也为未来与月球、火星等探测器建立激光链路提供技术储备，标志着相关技术进入业务化运行阶段，为星地激光通信规模化应用提供了工程范本。