什么是激光通信？它有哪些应用类型及发展现状？

激光通信是一种利用激光传输信息的通信方式。激光是一种新型光源，具有亮度高、方向性强、单色性好、相干性强等特征，这些特点使得激光通信具有许多优势。按传输媒质的不同，激光通信可以分为大气激光通信和光纤通信。大气激光通信是利用大气作为传输媒质的激光通信，这种通信方式可以实现较远的传输距离，但由于大气对光的吸收和散射作用，其传输质量和稳定性会受到一定影响。光纤通信是利用光纤传输光信号的通信方式，这种通信方式的传输损耗小、传输带宽大、抗干扰能力强，是目前应用最广泛的通信方式之一。激光通信具有传输容量大、速度快、保密性好等优点，可以应用于地面间短距离通信、短距离内传送传真和电视、导弹靶场的数据传输和地面间的多路通信、通过卫星全反射的全球通信和星际通信，以及水下潜艇间的通信等领域。随着技术的不断发展，激光通信的应用前景将会更加广阔。

激光通信的工作模式主要包括以下步骤：发送部分，将要传送的信息送到与激光器相连的光调制器中，光调制器将信息调制在激光上，然后通过光学发射天线发送出去。接收部分，在接收端，光学接收天线将激光信号接收下来，然后送到光探测器，光探测器将激光信号变为电信号，经过放大、解调后变为原来的信息。激光通信的工作模式就是通过将信息调制在激光上，然后通过光学天线发送和接收，从而实现信息的传输。这种工作方式具有传输容量大、速度快、保密性好等优点，可以应用于各种通信场景。

激光通信的应用主要有以下几个方面：

地面间短距离通信：激光通信可以用于地面间的短距离通信，例如在城市中的高楼之间或者是在战场上的部队之间。这种应用方式可以利用激光的直线传播和高速度特性，实现快速、高效的数据传输。

短距离内传送传真和电视：激光通信也可以用于短距离内传送传真和电视信号。这种应用方式可以利用激光的高带宽特性，实现高质量的图像和声音传输。

导弹靶场的数据传输和地面间的多路通信：激光通信还可以用于导弹靶场的数据传输和地面间的多路通信。这种应用方式可以利用激光的高速度和高带宽特性，实现大量数据的快速传输。

通过卫星全反射的全球通信和星际通信，以及水下潜艇间的通信：激光通信还可以通过卫星全反射实现全球通信和星际通信，以及水下潜艇间的通信。这种应用方式可以利用激光的直线传播和高速度特性，实现远距离、高速度的数据传输。

激光通信的发展现状，从20世纪60年代中期开始，国外就已经开始研究卫星激光通信技术，并在90年代进行了试验验证。目前，该技术已经进入快速发展阶段。随着航空航天遥感平台的增多以及高分辨率相机、合成孔径雷达等技术的发展，对大容量数据传输的需求呈指数级增长。然而，以微波为媒介的传统卫星通信技术受带宽限制，数据传输容量和速率已经难以大幅提高，因此，卫星激光通信技术已成为构建天基信息网络的重要技术途径。

激光通信的主要技术瓶颈集中在窄光束长距离发散和大气衰减上。目前的主要技术包括捕捉跟踪技术、通信收发技术、大气补偿技术、光机电设计技术、系留气球中继技术、平流层飞艇中继技术等。激光通信的技术趋势是向高速率、网络化、多用途以及一体化发展。目前，激光通信主要应用场景还集中在星间激光通信上，未来有望大规模应用于星间信息传输。激光通信的发展前景广阔，但仍有一些关键技术需要突破。