美軍正在研發(fā)名為“自由空間光學(xué)通訊”的紅外激光系統(tǒng)。這一系統(tǒng)將成為軍方通訊的未來

　　新浪科技訊 北京時間11月1日消息，據(jù)美國探索頻道報道，如何在不被人竊聽情況下傳輸信息一直是軍方面臨的挑戰(zhàn)，紅外激光通訊可以解決這個問題。目前，美國俄亥俄州萊特-帕特森空軍基地的空軍研究實驗室正與阿肯色州費耶特維爾的空間光子學(xué)(Space Photonics)公司合作，研發(fā)一種名為“自由空間光學(xué)通訊”的紅外激光系統(tǒng)。這種激光通訊攜帶的信息量超過Wi-Fi等其他無線信號并且安全性更高。

　　紅外激光通訊之所以具有較高的安全性要歸功于這種激光的特性。紅外激光束很窄，敵方無法竊聽，除非他們正處在傳輸線路上。這與無線電波形成鮮明對比，后者會在傳輸點附近產(chǎn)生“波瓣”，讓黑客竊聽成為一種可能。如果一個人設(shè)法進入激光束的傳輸線路，而后試圖進行“搭線竊聽”，激光束將中斷，這種中斷會立即提醒發(fā)送者可能有人在線路上試圖進行竊聽。由于激光系統(tǒng)以“瞄準(zhǔn)線”方式工作，發(fā)送者可以確定是否有人試圖截取信息，而后重新進行發(fā)射。

　　空間光子學(xué)公司首席工程師特里-蒂德維爾表示：“它的安全性是與生俱來的。”最近，這家公司簽署一項協(xié)議，負(fù)責(zé)將他們研發(fā)的技術(shù)商業(yè)化，而后出售給國防部。除了具有較高的安全性外，激光通訊還可以將大量信息塞入很窄的光束。Wi-Fi每秒的信息傳輸量可達到數(shù)兆位，相比之下，紅外激光束攜帶的數(shù)據(jù)量可達到Wi-Fi的數(shù)千倍。

　　除了空間光子學(xué)公司外，其他一些公司也在為軍方研發(fā)激光通訊系統(tǒng)，其中包括ITT Exelis公司。ITT Exelis公司先進系統(tǒng)和革新部門負(fù)責(zé)人加里-塔蘭蒂諾表示，他們拿下一項價值700萬美元的合約，為海軍研發(fā)一種船對岸通訊系統(tǒng)。他說：“我們正在設(shè)計這種激光通訊系統(tǒng)，希望能夠在自動操作和天電干擾修正方面實現(xiàn)最優(yōu)化。”截至2013年末，ITT Exelis的激光通訊系統(tǒng)有望浮出水面，如果只建造一座通訊站，通訊距離大約可達到12英里(約合19公里)。

　　空基激光通訊的概念于上世紀(jì)70年代首次提出，這項技術(shù)成本很高。光纖電纜大約在同一時期開始廣泛使用，這種電纜成本比普通電纜低，傳輸距離更遠(yuǎn)?？栈す馐膫鬏斁嚯x通常為幾公里，如果是在高空飛行的飛機之間，距離可達到120英里(約合193公里)。隨著成本更低的半導(dǎo)體激光器技術(shù)的不斷發(fā)展，成本開始下降。與此同時，智能手機、筆記本電腦和平板電腦等電子設(shè)備的興起也提高了對更大數(shù)據(jù)容量的需求。

　　在民用市場，很多公司借助光纜提高手機信號塔的容量，以便讓電纜網(wǎng)絡(luò)攜帶更多數(shù)據(jù)。在戰(zhàn)場上，鋪設(shè)光纜顯然不是一種符合實際的做法。與平民一樣，美國軍方發(fā)現(xiàn)他們也需要傳輸大量數(shù)據(jù)，因此重新將目光聚焦激光通訊。2000年代中期，阿富汗巴格拉姆空軍基地安裝了固定的小規(guī)模系統(tǒng)。

　　激光通訊擁有大量優(yōu)勢，但也存在一系列問題，其中一個問題就是激光束的瞄準(zhǔn)。早期的系統(tǒng)使用大型接收器，或者讓激光束彌散，在到達接收點時達到幾英尺寬?，F(xiàn)在采取的方式是將接收器的光學(xué)裝置與萬向支架結(jié)合在一起。空間光子學(xué)公司通過改變鏡頭的方向，讓激光束始終擊中接收器——允許萬向支架讓接收器旋轉(zhuǎn)，基本上完成對準(zhǔn)工作，光學(xué)裝置完成余下工作。ITT Exelis公司采取的方式主要依賴于萬向支架。

　　2010年，AOptix公司為空軍驗證了一種采用適應(yīng)性光學(xué)儀器的系統(tǒng)，這種方式借鑒了望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計，用以確保激光束傳輸和接收質(zhì)量。1.5微米波長的激光束能夠高效傳輸，但潮濕的空氣和濃霧會降低信號的傳輸范圍。AOptix公司將他們的系統(tǒng)與無線電頻率發(fā)射機結(jié)合在一起，作為備用系統(tǒng)。沒有一項技術(shù)是完美的，隨著追蹤系統(tǒng)和信號處理系統(tǒng)的性能不斷提高，激光通訊技術(shù)也將不斷發(fā)展。塔蘭蒂諾說：“新一代的技術(shù)正不斷走向成熟。”