蓝绿激光在水下通讯中的应用.ppt

简介：
本演示文稿探讨了蓝绿激光技术在水下通信领域的应用潜力，分析其优势、挑战及未来发展方向。 【蓝绿激光对潜通信】是一种利用特定波段的激光进行水下通信的技术，主要针对潜艇通信需求。传统的潜艇通信方式通常依赖极低频或甚低频无线电通信，虽然它们能在水中穿透较远距离，但存在带宽窄、通信速度慢、需使用大型设备和拖曳天线等缺点。 自上世纪60年代激光技术出现以来，科研人员就开始探索使用激光进行水下通信的可能性。蓝绿激光之所以受到关注，是因为1963年S.A.Sullian 和 S.Q.Dimtley 的研究发现，在海洋中 0.45 至 0.55 微米波段的蓝绿光衰减最小，形成了一个类似大气中的透光窗口区域。这为水下长距离通信提供了可能。 蓝绿激光水下通信的基本原理是将语音和图像信号调制到蓝绿激光光波上，通过海水传输至潜艇，潜艇接收到信号后进行解调还原以实现通信。这种技术的优势包括： 1. **提高潜艇安全深度**：由于蓝绿激光能穿透几千米的海水，允许潜艇在数百米深的位置进行通信而无需接近海面，从而提高了其隐蔽性和生存能力。 2. **高频低能耗**：蓝绿激光的工作频率高（10^12-10^14 Hz），信息传输能力强且带宽宽。同时由于海水对蓝绿光的吸收小，这增强了通信的准确性和可靠性。 3. **安全性**：激光波束窄、方向性强，抗截获和干扰能力优秀，并能有效抵抗电磁波及核辐射的影响，从而提高了潜艇在隐蔽作战中的生存力。 目前有三种主要方式用于实现蓝绿激光对潜通信： - **岸基方式**：通过陆地基站发出的激光束经过低轨道卫星反射到潜艇以进行通信。 - **天基方式**：使用搭载于卫星上的大功率激光器，地面则借助电通信系统来控制卫星完成相关操作。 - **空基方式**：利用飞机携带的大功率激光器在目标海域内实施广播式通信。 研究进展方面已取得了一些重要成果。例如开发了低能耗的可见光数据采集设备和氯化氙激光器，后者具备特定波长、脉冲能量等特性，并且具有较长的工作寿命及高效能表现。 蓝绿激光对潜通信技术在现代通信领域中是一个重要的突破点，它克服了传统无线电通信的局限性并提升了潜艇通信的安全性与效率。这对于当前海战的发展有着深远影响。随着未来技术的进步，预计这种新型水下通讯手段将逐渐成为主流选择之一。