1、藍綠激光對潛通信藍綠激光對潛通信主講人：譚旭光傳統通信方式傳統通信方式極低頻或甚低頻無線電通信(ELF或VLF)優點優點電波衰電波衰減小減小水中穿透水中穿透力較強力較強發信臺站發信臺站十分龐大十分龐大必須通過必須通過拖曳天線拖曳天線來收信來收信帶寬窄，帶寬窄，影響了通影響了通信的速度信的速度缺點缺點新領域新領域 上世紀60年代激光問世以來, 國內外幾乎同時起步研究用激光進行水下觀察和潛艇通信。由于激光的頻率高、方向性好、傳送信息量大, 且不受干擾, 因此被人們稱為“理想的通信方式”藍綠激光特性藍綠激光特性 1963年, S.A.Sullian 及S.Q.Dimtley 等人在研究光波在海洋中的

2、的傳播特性時,發現海水對0.450.55微米波段內的藍綠光的衰減比對其他光波段的衰減要小很多, 證實在海洋中亦存在一個類似于大氣中存在的透光窗口。激光水下通信原理激光水下通信原理 激光對潛通信就是利用激光光波作為載波, 并利用脈沖數字編碼的方法來調制這一載波的水下通信方式。基本原理是將語音信號及圖像信號調制到激光光波上, 經介質( 水) 傳輸到潛艇, 再經潛艇接收端解調, 還原成語音或圖像信號, 來完成通信。激光水下通信優勢激光水下通信優勢優勢潛艇的安潛艇的安全深度大全深度大大提高大提高頻率高、頻率高、耗能少耗能少安全性好安全性好潛艇的安全深度大大提高潛艇的安全深度大大提高 由于激光能穿透幾千

3、米的海水，甚至直至海洋深處，如0498m的藍綠光在2km深度的海水中其透光程度平均可達90-95。因此可以與水深幾百米的潛艇進行通信。這樣，潛艇不用上浮到接近海面的位置就能與地面進行通信大大提高了潛艇的安全深度保證了潛艇具有良好的靈活性和隱蔽性。頻率高、耗能少頻率高、耗能少 藍綠激光通信時。工作頻率在1012-1014Hz通信頻帶寬，信息傳輸能力很強，同時，海水和大氣層對藍綠光波能量損耗極小使通信的準確性和可靠性增強這樣不僅提高了潛艇的生存能力，而且能夠及時地協調潛艇與地面、海面和空中的作戰行動。安全性好安全性好 激光波束的寬度小，方向性好。抗截獲、抗干擾、抗摧毀能力強，且不受電磁波及核輻射的

4、影響，因此潛艇在深海處就能夠與地面進行通信，避免了敵方的測向、偵察和監視，更便于隱蔽作戰企圖。通信系統方式通信系統方式藍綠激光藍綠激光對潛通信對潛通信系統方式系統方式岸基方式岸基方式天基方式天基方式空基方式空基方式岸基方式岸基方式 一種方式是岸基方式, 由陸上基地臺發射出強激光束, 經低軌道反射鏡中繼衛星到深海潛艇的激光傳輸, 實現與水下潛艇的通信。天基方式天基方式 第二種是天基方式, 把大功率激光器置于衛星上完成上述通信功能, 地面通過電通信系統對衛星上設備實施控制和聯絡。還可以借助一顆衛星與另一顆衛星的星際之間的通信, 讓位置最佳的一顆衛星實現與指定海域的潛艇通信。空基方式空基方式 第三種

5、是空基方式, 將大功率激光器置于飛機上, 飛機飛越固定海域時, 即光束以一定形狀的波束( 15k長.1km 寬的矩形) 掃過目標海域, 完成對水下潛艇的廣播式通信。三種方式比較三種方式比較岸基岸基潛艇潛艇衛星上的反射鏡衛星上的反射鏡發射激光發射激光反射激光反射激光岸基岸基潛艇潛艇飛機飛機傳遞信息傳遞信息搜索尋找目標海域，發送激光搜索尋找目標海域，發送激光岸基岸基潛艇潛艇衛衛星星傳遞信息傳遞信息發射激光，傳遞信息發射激光，傳遞信息衛衛星星衛衛星星.典型研究成果典型研究成果一種水下低功耗可見光數據采集設備典型研究成果典型研究成果氯化氙激光器( t ) 波長為 4 8 0 3 0毫微米； ( 2 ) 脈沖能量 為 1 1 0焦耳； ( 3 ) 脈沖寬度為 2 0 1 0 0 0毫微秒：(