谈谈堪称绝对高科技的蓝绿激光对潜通信

对潜艇通信一直是一个世界级的难题，因为要同时确保潜艇本身的隐蔽性和通信的超地平线和超远距离，并且还要确保通信的不受干扰和绝对可靠。因为这种通信包含的信息可能是发射核弹的命令，如果出现差错引发不可挽回的核战争，那么谁也负不起这个历史责任。因此超长波通信几乎是目前最可靠的对深海潜艇通信的模式，不过超长波通信本身的问题也很大，这就是陆地通信台的设备设施庞大，仅仅天线就有几十上百公里，如此大范围的非隐蔽目标，在未来核大战中肯定是被第一轮就抹平的重点目标；而且这种地面发射台耗电功率巨大，以几十万千瓦的电力支撑一个发射台。一旦启动对几千公里内的正常的无线电通信都有干扰。而超长波电台的发送信息的效率更是低到吓人的程度，

1个小时发送不完一个长单词。如果发生核大战，一个命令还没发完，也许超长波电台本身已经不存在了。于是各大国水下的核潜艇，除了接受超长波电台的命令，还要定期收听中短波的广播和报时，就是防止万一本国被毁而不知道情况发生了变化。这些方式其实都是非常原始的。那么有没有一种对潜通信方式，既高速又高效而且安全性还相对很高呢？蓝绿激光通信就是最有前途的一种。蓝绿激光通信的优点是：穿透海水能力强，可实现与下潜400米到600米的的潜艇直接通信；这比超长波最多能穿透150米深的海水的能力强几倍。激光通信频带宽，数据传输能力强；波束宽度窄，方向性好；设备轻小；抗截获、抗干扰、抗毁能力强；不受电磁以及核辐射的影响。但是，由于这种通信方式，

使用经大气传播的光波，在大气中会引起光散射，造成信号的衰减。但是这种衰减是可以在承受范围之内的。蓝绿色本身可以代表0和1，这样就可以高速传递任何数字信号。毕竟对包括电脑在内的任何数字设备来说，只要区别0和1就可以高速传递任何内容和画面。如果派出一架飞机，携带激光器。从潜艇上空飞过，如果飞机高度为10公里，以亚音速的速度飞过潜艇上空时，激光束将在海面上扫过一条15公里宽的照射带。在飞机一次飞过潜艇上空的约3秒的时间内，可完成40到80个单词的信息量的通信。比长波电台的信息传递速度快了几个数量级，而且穿透性和更强。这种方法实现起来较为容易，在条件成熟时，这种办法很容易升级至天基系统之中。用卫星可以更大范围和更高效地实现对潜艇的高速通信。

如果担心飞机对某海区的激光通信可能暴露该海域有本方潜艇，那么可以用卫星，对大范围的海域反复加密扫描，这样对手也不知道具体那一片海水里有潜艇。奋斗者号在万米以下实现了高速数据传输，有可能是激光水下通信的彻底突破之一。

深海“蓝绿窗口”对潜通信新通道

上一期我们讲了岸基对潜艇通信长期以长波或超长波通信为主。但是随着研究不断深入，科学家发现海水中还存在一个“蓝绿窗口”，可以利用“蓝绿窗口”透过海水进行更加高效快捷的通信。下面我们一起了解一下潜通信新主力“蓝绿激光通信技术”。

“蓝绿窗口”的发现。科学家在实验中发现在可见光波段，海水对电磁波的衰减小，对光的透射性较好。在纯海水中，波长为400~580nm的光波衰减系数较小，当波长大于580nm或小于400nm时，衰减系数明显增大。这个发现大大出乎科学家的预料，如果利用400~580nm的光波作为信息传输的载体，海水对其的传播损耗低，水质较好时损耗可低于0.05dB/ m ，这样就可以完全实现高效快捷的对潜艇进行信息传输了。从此以后，400~580nm波段，被称为海水的“蓝绿窗口”。

“蓝绿窗口”的应用。科学家利用海水“蓝绿窗口”实现了对潜艇的蓝绿激光通信。一般来说，对潜通信可以分为陆基、天基和空基三种方式。陆基系统先由陆上基地台发出强脉冲激光束，再由空间轨道上的卫星将激光束反射至所需照射的海域，实现与水下潜艇的通信。天基系统的上行线路可用电通信手段实现，而下行线路可将大功率激光器置于卫星上完成对潜通信功能。空基系统是将大功率激光器置于飞机上，在飞机飞越预定海域时，激光束以一定形状的波束扫过目标海域，完成对水下潜艇的通信。

蓝绿激光通信特点。（1）蓝绿激光束穿透能力强，能穿透至海洋深处，海水对其的吸收损耗很小，几乎可以说是“透明”的；（2）工作频率高，通信频带宽，能较好地实现数据的高速传输，且方向性好，抗干扰能力强，不受电磁波以及核辐射的影响；（3）耗能少，对于无线电波而言，其穿过地层和海水都要损耗较大的能量，波长越短，损耗越大，而对于蓝绿光，海水和大气层对其的能量损耗都极小；（4）便于隐蔽，采用蓝绿光通信方式，潜艇在深海处就能够与地面进行通信，更便于隐蔽作战。

“蓝绿窗口”应用新方向。潜艇作为常规的水下作战武器，如何对其进行水下探测的研究从未停止过。传统的探测手段主要是使用声呐技术，但随着反探测作战及消声技术研究的深入发展，潜艇的噪声越来越弱，这也使声呐探测技术的能力大大削弱。目前，在潜艇探测领域，蓝绿激光目标探测技术越来越吸引了人们的目光。

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