激光通信在潛艇通信中的應用

趙輝

摘 要： 隨著科技和經濟的不斷發(fā)展，激光通信技術越來越受到人們的廣泛關注。從發(fā)展現(xiàn)狀上看，即使經過多年的發(fā)展，但是仍然存在著嚴重的問題。尤其是在潛艇通信的過程中，通信系統(tǒng)中的安全程度和傳輸速度之間還存在著一定的矛盾性。因此，需要對激光通信以及其在潛艇通信中存在著的問題進行深入介紹和分析，并且能夠在實踐中進行高效應用。本文中主要從激光通信技術著手，逐漸深入分析，僅供參考。

關鍵詞： 激光通信；潛艇通信；藍綠激光

隨著現(xiàn)如今信息化的程度不斷提升，在高技術信息發(fā)展和競爭的過程中，提升信息傳遞的速率和高效性可以充分提升通信系統(tǒng)的可靠性。在某種程度上說，激光通信技術可以被看成是一種信息的載體形式?；诩す馔ㄐ偶夹g的優(yōu)越性之所在，研究人員正在深入研究，希望這種技術能夠在軍事以及其他領域中也有所應用。

1 激光通信的發(fā)展現(xiàn)狀

眾所周知，激光是一種比較新型，光源比較強，亮度和方向性都相對較強的通信形式。而且，其頻率比較單純，能量的集中程度也相對較高，波束的密集程度也逐漸增強。隨著多年的發(fā)展，激光通信大致經歷了兩個發(fā)展階段，分別是大氣激光和光波導通信兩種。在大氣通信階段，世界性的研究熱潮比較明顯。在發(fā)展的過程中，投入了大量的人力和物力。在一些發(fā)達國家，激光通信技術的發(fā)展水平比較高，通信系統(tǒng)以及趨于完善和成熟，可以在社會發(fā)展和生產中得到廣泛地應用。由于大氣激光通信技術的不穩(wěn)定性逐漸暴露，在具體的應用中漸漸隱退。

由于人們對激光通信技術寄予了深厚期望，所以，在對這一技術進行研究的過程中，分別融人了不同類型的技術，逐漸提升了激光通信技術的高效性。在所有的激光通信技術中，大氣通信是一種唯一不需要采取光纖形式就可以進行的通信技術。在傳輸?shù)倪^程中，可以通過不同類型的信息表現(xiàn)形式來進行傳輸。其中包括文字，圖像以及速度等等。這種方式可以通過各種通信協(xié)議來進行，保密程度以及資源的利用效率等方面都相對比較高?？梢匀我庠陉懙?、海洋或者是天空中有效的應用。

為了對激光通信的技術進行研究，國家的相關部門已經做出了具體的方案和計劃，在總結激光通訊技術研究經驗的基礎上，積極借鑒國外的先進技術。找到現(xiàn)如今激光通信技術的不足，并且對激光系統(tǒng)的應用狀況進行研究和改進。

2 長波對潛通訊方式以及問題之所在

從未來潛艇作戰(zhàn)中可以看出，前提主要承擔的任務和使用較重，其中包括打擊、核反擊等等。所以說，在實際的工作中，保證潛艇指揮通信的準確性至關重要。為了對這些問題進行研究，需要從各個學科領域人手。電磁波是一種比較常見的物理概念，可以在水中進行高效傳播。不同的水體對電磁波的吸收程度也存在著嚴重的差異。電磁波的長度和頻率之間具有密切的關系，波長不同在水中的衰減程度也不同。所以，在潛艇通訊的過程中，工作人員需要對電磁波的長度進行嚴格地控制。一般來說，要想在海水中保證通訊的高效性和穩(wěn)定性，就需要選擇長波通訊，因為，短波的衰減率較高。

2.1 VLF通信方式

所謂的VLF主要是指頻段較低的通信方式，具體的頻率范圍在3kHz一30kHz，波長也不會超過100km。傳播速率相對較高。這種頻段的無線電信號可以在水下20m左右的深度內收到信號，潛艇的單向發(fā)信過程中主要應用的是這種通信方式。國際上的多數(shù)國家都建立了長波電臺，通信設備也逐漸趨于完善。電臺的規(guī)模相對比較大，天線的高度也超過了200m。在戰(zhàn)爭中，天線系統(tǒng)是地方打擊的重要目標，而且長波通信的頻帶相對較窄，無法進行直接地通話，但是可以進行電報的低速傳播。

2.2 ELF通信方式

所謂的ELF的通信方式主要是指極低頻段，通常情況下，頻率被定義在3kHz以下，這類無線電信號是比較常見的信號問題之一。這種通信方式的主要優(yōu)勢就是潛艇可以在100m深度的范圍內輕松地接收到信號，采用更為先進的接收設備和天線可以將深度降到更低。用ELF頻段的電磁波來對潛通信，信號傳播的穩(wěn)定性比較高，同時還有更高的抗干擾能力。及時在潛艇航行的過程中，同樣可以對復雜的命令進行接收，然后采用科學的形式來發(fā)送報文。由于海水是一種性能較強的導體，在無線電通信的過程中，相關的通信效應會對電磁波的傳輸形式產生深入地影響，安全性逐漸降低。

3 用藍綠激光來實現(xiàn)對潛通信

采用藍綠激光的形式來有效的實現(xiàn)對潛通信，這種形式所表現(xiàn)出的特點可以從以下幾個方面來進行深入分析：

3.1 潛艇的安全深度提高

由于激光可以輕松地穿透較深的海水，可以達到海洋的深處。藍綠光本身的透光度比較強。所以，可以利用藍綠光來對潛入在海底深處的潛艇進行通訊，在這一過程中，潛艇無需上浮，這樣就有效的提升了潛艇的安全程度，進而保證了潛艇航行的靈活性和相對隱蔽性。

3.2 頻率相對較高，耗能較少

藍綠光的通信技術，工作頻率可以控制在標準的范圍內，通信方式較多，耗能量相對較少。從某種程度上提升了潛艇的生存能力，有助于潛艇的作戰(zhàn)形式。

3.3 安全性好激光波束的方向性好

抗截獲、抗干擾、抗摧毀能力強，且不受電磁波及核輻射的影響，因此.潛艇在深海處就能夠與地面進行通信，避免了敵方的測向、偵察和監(jiān)視，更便于隱蔽作戰(zhàn)企圖。藍綠激光對潛通信系統(tǒng)主要由發(fā)射和接收兩部分組成。發(fā)射部分包括發(fā)射天線、激光器和電信號處理電路：接收部分包括光學接收天線、光探測器和電信號處理電路。信源將信息變成電信號。

結語

由于藍綠激光對潛通信系統(tǒng)其既有較大入水深度，又有極高的通信速度，因而備受各國軍方的重視，在不遠的將來，我們在和潛艇通話時一定可以像陸地通信一樣靈便暢通。我國在藍綠激光對潛通信方面也已經取得了可喜的進展。鑒于戰(zhàn)略核潛艇以及常規(guī)潛艇在現(xiàn)代以及未來戰(zhàn)爭中的重要作用，各國還迫切希望為其提供更多優(yōu)良的通信手段。