2瓦微光穿3.6万公里！中国卫星通信速度碾压星链5倍

想象一下，仅用一盏夜灯，不到五秒就能将一部高清电影从上海传送到洛杉矶——跨越三个太平洋的宽度。

这听起来可能有些天方夜谭，因为星链在距离地球仅数百公里的轨道上运行，最高速度只有几Mbps。

然而，在一颗停泊在地球静止轨道上、高度超过星链60倍的秘密卫星上，一支中国科学家团队仅利用2瓦激光（亮度仅相当于一支蜡烛）就在湍流大气中将数据以1Gbps的速度传输至地球，速度是星链的五倍。

卫星激光下行链路虽速度极快，但面临一个敌人：大气湍流。它会将光线散射成数百米宽极弱且模糊的光斑，待光线到达地面时已严重衰减。

此前，全球研究人员曾尝试使用自适应光学（AO）来改善扭曲的光线，或采用模式多样性接收（MDR）来捕获散射信号，但这两种方法在强湍流条件下均无法单独发挥作用。

由北京邮电大学和中国科学院联合领导的研究团队提出了一项他们称之为“突破性”的解决方案：自适应光学-MDR 协同技术。在发表于中文期刊《光学学报》的一篇同行评议论文中写道：“这种方法有效地防止了极低信号功率导致的通信质量下降。”

他们在丽江天文台测试了该系统，使用一台1.8米的望远镜瞄准了一颗距离36705公里的未命名卫星。望远镜内部有 357 个微镜，可以重塑扭曲的激光束并减少波前畸变。

多平面转换器（MPLC）将进入多模光纤的光束分成8个基模通道。通过定制芯片驱动的“路径选择”算法，实时选取并合并了其中三个最强信号。

研究人员观察到信号强度显著提升。与仅使用自适应光学 (AO) 相比，自适应光学 + 多模反射 (MDR) 在关键信号可靠性阈值下实现了显著增益。

团队写道：“这种乘数效应在多次实验验证中均被一致观察到。”

新方法还显著降低了误差。可用信号的概率从 72% 跃升至 91.1%，这对于高价值数据的传输至关重要。

中国在空间激光通信技术发展方面处于领先地位。2020 年，中国的实践二十号卫星在地球静止轨道实现了 10Gbps激光下行链路传输，创下了世界纪录。