基于单光子探测体制的星潜下行链路通信性能研究

随着当今军事科技的发展,潜艇成为掌握海底战场主动权的关键。研究具有数据率高、隐蔽性好的对潜通信系统,提高对潜通信能力在战略威慑和战术应用上都具有重要意义。目前常用的对潜通信方式有超长波、微波等,需要潜艇将天线浮出水面,或地基设备庞大等特点,不易于战时应用。蓝绿激光对潜通信是目前研究的热点,与微波通信相比可以大大提高潜艇的安全深度,且具有方向性好、抗截获抗干扰抗摧毁能力强的特点。然而将其应用到星潜链路时,受星载高功率激光器发射功率制约,以及海水的散射和吸收,潜艇的通信深度仍然受到约束。本论文对基于GM APD单光子探测器的星潜光通信链路进行研究,对星潜下行链路进行了建模,讨论了发射功率、潜艇工作深度、跟瞄误差等因素对链路的通信性能的影响。研究表明,采用基于GM APD单光子探测器的星潜光通信系统,潜艇在工作深度(30~500 m)接收卫星信息是可行的。然而受硬件设备技术水平的限制,该技术的具体实施还有诸多关键技术需要攻关。

星地量子保密通信进展

量子通信的全球化过程需要地面与星地之间的通信链路,地面量子通信网络已经处于试验向应用转化阶段,目前需要重点突破星地之间量子保密通信;星地量子密钥分发的实现是量子保密通信得以全球化应用的基础,利用卫星进行单光子或者纠缠光子的分发,其传输距离将突破现有的大气环境中100公里以及光纤的200公里的传输距离的限制,从而为全球量子密钥分发的实现做准备;量子通信新技术手段的不断发展为量子通信的广泛应用奠定基础,同时这项技术可以为深空激光通信、单光子通信、星潜通信等新兴的量子技术提供技术支持。文章就量子通信的发展现状、新技术手段做了详细的介绍,讨论了量子通信可能的应用空间。