《NASA宣布:完成迄今为止距离最远的光通信演示!》

  • 来源专题:光电信息技术
  • 编译者: 王靖娴
  • 发布时间:2024-03-01
  •     2023年11月,据OFweek激光网报道,美国国家航空航天 局(NASA)宣布,NASA首次成功接收距离地球1600万千米的“灵神星”(Psyche)卫星激光信号,标志着NASA“深空光学通信”(DSOC)项目取得重大进展。“灵神星”卫星通过DSOC近红外激光收发器有效载荷向地球发射编码激光,随后被加州理工学院帕洛马天文台“黑尔”(Hale)望远镜成功接收。此外,NASA还进行了“闭合链路”关键技术测试,实现通过上行和下行链路激光器同时发送观测数据。NASA表示,此次深空光学通信演示将为实现高清图像、流媒体视频等更高数据速率的通信传输奠定基础,并为载人火星任务提供技术支持。

        据悉,美国“灵神星任务探测器”2023年10月中旬发射升空,在接下来的六年里,它将飞行约36亿公里去探索太阳系中最神秘的小行星之一,火星和木星轨道之间的同名金属小行星16Psyche。“深空光通信实验”是这个探测器的任务之一,这个实验的内容是测试使用不可见的近红外激光向地球发送和接收数据。据了解,近红外激光的传输速度是传统无线电传输系统的10-100倍,从Psyche号到达地球只需要50秒,而据估算,当飞船与地球间隔最远时,激光需要的单程时间是20分钟。在本次测试中,位于美国加州的帕洛马山天文台成功接受到了“深空光通信实验”设备在1600万公里外发回的激光数据,研究人员表示,这将为之后以更高的数据传输速率发送科学信息高清图像和流媒体视频铺平道路。此外,如果接下来依然能持续接收到这一光数据信号,那么本次实验成果还可能为将来的火星探索任务服务。

相关报告
  • 《NASA将启动深空光通信项目》

    • 来源专题:光电信息技术
    • 编译者:王靖娴
    • 8月8日,NASA宣布将于今年10月启动深空激光通信(DSOC)项目,该项目将测试激光如何加快数据传输速度,激光将远远超过目前太空中使用的射频系统的能力。 届时,NASA将使用“普赛克”(Psyche)飞船搭载DOSC近红外激光收发器发射升空,并抵达一颗富含金属的小行星中。按照计划,NASA将在两年时间内使用DOSC收发器与南加利福尼亚州的两个地面站进行通信操作演示,测试高灵敏度探测器、激光发射器和解码收发器从深空中发送信号的可行性。喷气推进实验室的DSOC项目技术专家Abi Biswas表示,DSOC项目旨在于深空中展示比传统通信链路高10-100倍的数据回传能力,或将成为改进太空通信能力的革命性技术。 “普赛克”上搭载的收发器采用了几项新技术,包括一个从未飞行过的光子计数相机,该相机连接在航天器侧面突出的8.6英寸(22厘米)口径望远镜上。收发器将自动扫描并“锁定”到由位于加州的光通信望远镜实验室传输的高功率近红外激光上行链路上。激光上行链路还将演示向收发器发送命令。 一旦“锁定”上行激光,收发器将定位200英寸(5.1米)Hale望远镜,该望远镜位于加州理工学院的帕洛马天文台。然后,收发器将使用其近红外激光器将高速数据传输到帕洛马天文台。航天器的振动可能会使激光偏离目标,而将收发器连接到“普赛克”上的最先进的支柱将会抑制这种振动。 为了接收来自DSOC收发器的高速率下行激光,Hale望远镜安装了一种新型超导纳米线单光子探测器组件。该组件是低温冷却的,因此可以检测到单个入射激光光子并记录其到达时间。 脉冲传输过程中,激光必须行进超过2亿英里(3亿公里)才能探测到微弱的信号,并对其进行处理以提取信息。 距离遥远,对技术演示又提出了另一个挑战:“普赛克”在太空中穿行得越远,光子到达目的地所需的时间就越长,从而产生长达数十分钟的延迟。当激光光子行进时,地球和航天器的位置将不断变化,因此需要补偿这种滞后。
  • 《全球最大电信公司将在新一代光通信技术方向开展合作》

    • 来源专题:光电信息技术
    • 编译者:王靖娴
    • 发布时间:2023-07-11
    • 据日经新闻消息,日本NTT 和KDDI计划将在新一代光通信 技术的研发方面展开合作,联手开发从通信线路到服务器 和半导体的内部、利用光传输 信号的超节能通信网的基础技术。 两家公司将于近期签署协议,以NTT自主研发的光技术通信平台IOWN作为合作基础。利用NTT正在开发的“光电融合”技术,该平台能全部以光的形式实现服务器等的信号处理,摒弃此前基站 、服务器设备中的电信号传输,大大降低传输能耗。而该技术在降能的同时也保证了极高的数据传输效率,每根光纤的传输容量将增至原来的125倍,延迟时间大幅缩短。 目前来看,IOWN相关项目和设备所获投资额达到4.9亿美元,在得到KDDI远距离光传输技术的支持后,研发速度将大大加快,预计将于2025年后逐渐实现商用。 NTT方面表示,公司与KDDI将力争在2024年内掌握基本技术,在2030年以后把包括数据中心 在内的信息通信网的耗电量降至1%,并争取在6G的标准制定中占据主动权。 同时,两家公司还希望能与全球其他通信企业、设备和半导体厂商合作展开联合开发,携手解决未来数据中心高能耗难题,推进新一代通信技术的发展。 其实早在2021年4月,NTT就有以光通信技术实现公司6G布局的想法。公司在当时通过旗下子公司NTT Electronics Corporation与富士通展开合作,双方同样聚焦IOWN平台,通过整合包括硅光子 学、边缘计算和无线分布式计算在内的所有光子网络基础架构,提供下一代通信基础。 此外,NTT还同步与NEC、诺基亚、索尼等开展6G试验合作,争取在2030年前提供首批商业服务。室内试验将在2023年3月底前开始,届时,6G或将能够提供100倍于5G 的能力,能够支持每平方公里1000万台设备,实现信号的海陆空3D覆盖,试验结果也将与全球研究组织、会议和标准化机构分享。 当前,6G已被认为是移动产业的“万亿美元机遇”,随着工信部对加快6G研发的表态、全球6G技术大会以及巴塞罗那世界移动通信大会的召开,6G俨然成为通信市场的最大关注点。 各个国家、机构也在多年前相继声明6G相关研究,竞争6G赛道的领跑位置。 2019年,芬兰奥卢大学发布了全球首个6G白皮书,正式拉开了6G相关研究的序幕。2019年3月,美国联邦通信委员会率先宣布开发太赫兹频段用于6G技术试验使用,次年10月,美国电信行业解决方案联盟组建Next G联盟,希望能推动6G技术专利研究,确立美国在6G时代的领导地位。 欧盟在2021年启动6G研究项目Hexa-X,汇集了诺基亚、爱立信 等多家企业机构合力推进6G研发。韩国早在2019年4月就组建了6G研究小组,宣布发力新一代通信技术研究和应用。 而中国国家工业和信息化部则在早年间发布《6G总体愿景与潜在关键技术》白皮书,提出6G将在5G的基础上,实现由万物互联到万物智联的跃迁,持续提升人们生活品质,促进社会生产方式转型升级。标志着我国开始从国家层面推动6G研究开展。