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文档简介

蓝绿激光对潜通信 主讲人 谭旭光 传统通信方式 极低频或甚低频无线电通信 ELF或VLF 优点 电波衰减小 水中穿透力较强 发信台站十分庞大 必须通过拖曳天线来收信 带宽窄 影响了通信的速度 缺点 新领域 上世纪60年代激光问世以来 国内外几乎同时起步研究用激光进行水下观察和潜艇通信 由于激光的频率高 方向性好 传送信息量大 且不受干扰 因此被人们称为 理想的通信方式 蓝绿激光特性 1963年 S A Sullian及S Q Dimtley等人在研究光波在海洋中的的传播特性时 发现海水对0 45 0 55微米波段内的蓝绿光的衰减比对其他光波段的衰减要小很多 证实在海洋中亦存在一个类似于大气中存在的透光窗口 激光水下通信原理 激光对潜通信就是利用激光光波作为载波 并利用脉冲数字编码的方法来调制这一载波的水下通信方式 基本原理是将语音信号及图像信号调制到激光光波上 经介质 水 传输到潜艇 再经潜艇接收端解调 还原成语音或图像信号 来完成通信 激光水下通信优势 潜艇的安全深度大大提高 由于激光能穿透几千米的海水 甚至直至海洋深处 如0 498m的蓝绿光 在2km深度的海水中 其透光程度平均可达90 95 因此可以与水深几百米的潜艇进行通信 这样 潜艇不用上浮到接近海面的位置 就能与地面进行通信 大大提高了潜艇的安全深度 保证了潜艇具有良好的灵活性和隐蔽性 频率高 耗能少 蓝绿激光通信时 工作频率在1012 1014Hz 通信频带宽 信息传输能力很强 同时 海水和大气层对蓝绿光波能量损耗极小 使通信的准确性和可靠性增强 这样不仅提高了潜艇的生存能力 而且能够及时地协调潜艇与地面 海面和空中的作战行动 安全性好 激光波束的宽度小 方向性好 抗截获 抗干扰 抗摧毁能力强 且不受电磁波及核辐射的影响 因此 潜艇在深海处就能够与地面进行通信 避免了敌方的测向 侦察和监视 更便于隐蔽作战企图 通信系统方式 蓝绿激光对潜通信系统方式 岸基方式 天基方式 空基方式 岸基方式 一种方式是岸基方式 由陆上基地台发射出强激光束 经低轨道 反射镜 中继卫星到深海潜艇的激光传输 实现与水下潜艇的通信 天基方式 第二种是天基方式 把大功率激光器置于卫星上完成上述通信功能 地面通过电通信系统对卫星上设备实施控制和联络 还可以借助一颗卫星与另一颗卫星的星际之间的通信 让位置最佳的一颗卫星实现与指定海域的潜艇通信 空基方式 第三种是空基方式 将大功率激光器置于飞机上 飞机飞越固定海域时 即光束以一定形状的波束 15k长 1km宽的矩形 扫过目标海域 完成对水下潜艇的广播式通信 三种方式比较 岸基 潜艇 卫星上的反射镜 发射激光 反射激光 岸基 潜艇 飞机 传递信息 搜索寻找目标海域 发送激光 岸基 潜艇 卫星 传递信息 发射激光 传递信息 卫星 卫星 典型研究成果 一种水下低功耗可见光数据采集设备 典型研究成果 氯化氙激光器 t 波长为480 30毫微米 2 脉冲能量为1 10焦耳 3
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