通信,一直是保證作戰(zhàn)指揮順利達成的重要手段之一。特別是在現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭中,戰(zhàn)況瞬息萬變,錯綜復雜,如果沒有迅速、準確、保密和不間斷的通信,就不可能實現(xiàn)及時而有效的指揮和作戰(zhàn)。因此,目前世界各軍事強國均投入大量的人力、財力和物力對通信技術加強研究,使這一領域得到了極大的發(fā)展。
時下常用的無線電通信最大優(yōu)點是:迅速;而最大缺點是:保密性差,怕干擾(主要是電磁干擾和核爆炸產(chǎn)生的強電磁脈沖干擾)。有線電通信雖然比無線電通信保密性好一些,但也不是萬無一失,平時打固定電話,不是常聽到耳機中傳出一些不相干的聲音嗎?這就是話路串音現(xiàn)象,這種現(xiàn)象給竊聽提供了條件,只要將微型竊聽器接到電話線上,既可竊聽對方的軍事秘密,又可實施欺騙干擾,制造假軍情。
伴隨著激光的產(chǎn)生,一種新穎奇特的通信——激光通信問世了。尤其是近年來,隨著光導纖維通信的高速發(fā)展,給激光通信帶來了明媚的春天,成為現(xiàn)代通信的“熱門”領域。激光通信依據(jù)傳輸介質(zhì)的不同,主要分為光纖通信、大氣通信、空間通信和水下通信四類,其中最常見、發(fā)展最成熟的是大氣激光通信和光導纖維通信。
大氣激光通信:炸不斷的線路
大氣激光通信是以大氣為傳輸介質(zhì)的激光通信。它有“兩不怕”:一不怕偵聽和干擾。由于激光頻率極高,光束極細,方向性又好(指哪射哪),所以用當今的電話設備無法偵聽,用電磁波更難以截獲和干擾。至于天空中電離層的變幻和騷動,地球兩極上空極光閃爍等對它影響也甚微,好似兩股道上跑的車,互不干擾,因此其通信穩(wěn)定,話音質(zhì)量良好。二不怕核輻射。一般無線電通信方式在核武器爆炸瞬間都要中斷一陣子,唯獨激光通信不受其害,這是因為核武器爆炸所產(chǎn)生的強電磁脈沖,并沒有激光的頻率高,所以干擾不了激光。同時,核武器爆炸所產(chǎn)生的強烈光輻射,屬于非相干光之類,盡管能量很強,但是不集中,向四面八方發(fā)散,即使能夠鉆進激光接收機,其強度相比也是微乎其微,除了會增加點噪聲外,無其它影響。難怪人們稱大氣通信是炸不斷的“線路”,能“氣死”核武器。
大氣激光通信不但可以傳送電話,還可以傳送數(shù)據(jù)、傳真、電視和可視電話等?,F(xiàn)在各國研究主要集中在增大通信距離,提高全天候性能和傳輸速率以及實現(xiàn)移動通信等方面。據(jù)報道,前蘇聯(lián)早已建造了一條直線距離為160-180公里的大氣通信系統(tǒng);美國海軍電子中心則在17.6公里二氧化碳激光通信中實現(xiàn)了可通信率為99%的準全天候通信;日本用氦氖激光器在2公里線路上的傳輸速率達到1.544Kb/s。此外,美激光系統(tǒng)公司研制的系統(tǒng)中,裝有高倍雙目望遠鏡,可將活動目標放大20倍,從而解決了移動通信問題,可用于各種移動車輛、艦艇、高速直升機的移動通信??梢?,激光大氣通信已成為現(xiàn)代保密通信的得力工具。
光導纖維通信:通信“點對點”
光導纖維通信,是以光導纖維為傳輸介質(zhì)的激光通信,它更是神奇絕妙,別具一格。光信號在極細的玻璃絲中傳播,既不向外泄漏一絲一毫,外面雜亂無章的光束(陽光、燈光及各種紅外輻射)也休想竄進來興風作浪;至于空間那些喧鬧不堪的電磁波,因頻率相對太低,只好干瞪眼,在光導纖維外面“徘徊”,毫無辦法。此外,光導纖維通信還不會受大氣中的云、霧、雨、雪等自然條件所左右,因此通信質(zhì)量良好,傳遞圖像清晰,傳輸數(shù)據(jù)誤碼率極低。
在軍事應用上,光導纖維通信一樣可以大顯身手。如在短距離(幾百米)通信方面,可用于通信車廂內(nèi)配線、各種作戰(zhàn)飛機內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸母線、信號顯示及機內(nèi)溫控、遙測等。據(jù)悉,光纖點對點通信鏈路已在F/A-18、AV-8B、“黑鷹”直升機等飛機中有良好表現(xiàn)。由于電磁干擾、電磁脈沖、高強度無線電頻率及定向能武器等嚴重威脅電控飛行的飛機安全,采用光纖系統(tǒng)實施“光控飛行”則不怕上述干擾,還可把機載設備重量減少90-320Kg;也可用于大型軍艦內(nèi)的閉路電視系統(tǒng),多路通信系統(tǒng)及數(shù)據(jù)顯示和傳輸以及各種天線的連接等。例如,美海軍“能抗毀的自適應光纖嵌入網(wǎng)”已實現(xiàn)實用化,并安裝于CG-47“Aegis”導彈巡洋艦、DDG51級導彈驅(qū)逐艦、“喬治·華盛頓”號航空母艦等裝備上。在中距離(幾百米至1公里)通信方面,光纜適宜于指揮所內(nèi)通信配線,導彈、火箭的遙控和遙測,野戰(zhàn)計算機之間的連線等。在長距離(1公里至上百公里)通信方面,光纜還可用于雷達群傳送情報和數(shù)據(jù)傳輸,特別是低損耗、大容量海底光纜系統(tǒng),為陸、海、空軍立體軍事戰(zhàn)略自動化通信網(wǎng)開辟了廣闊的前景。據(jù)報道,近期美國國防部列出了2010年十大國防技術,其中兩項是“光子學·光電子學”和“點對點通信”,而光纖通信在“點對點通信”中占有舉足輕重的地位。
“光通信”展望:打造立體通信網(wǎng)
目前,世界激光通信技術正在加速向?qū)嵱没A段邁進。其發(fā)展主要有如下幾個方面:
向長波段挺進。光導纖維通信之所以向長波段發(fā)展,是長波段激光在光導纖維中傳輸損耗較小的緣故。長波段光導纖維通信,還為實現(xiàn)光復用開辟了廣闊的前景,比如,現(xiàn)已成功地在0.85微米大波段上進行了三束光復用實踐,傳輸距離和接收端質(zhì)量良好,各信道間的干擾失真很小,系統(tǒng)的傳輸信息量可提高3倍,即線路的利用率提高了3倍。未來,還可以做得更好。
向集成光路方向發(fā)展。這里所說的集成光路,其基本原理與大規(guī)模集成電路很相似,它的實質(zhì)就是把已經(jīng)成熟的集成電路技術、微波技術應用到光頻波段上,從而制成精巧別致的微型集成光路。也就是說,把這些器件集成在一個很小的公共臺片上,最后構成具有一定功能的微型光學系統(tǒng),從而實現(xiàn)微型化或超微型化。所以,集成電路的迅速發(fā)展,為光纜通信系統(tǒng)的小型化、超小型化創(chuàng)造了條件。
實現(xiàn)直接光中繼。所謂直接光中繼,就是中繼器中的信號不再經(jīng)過“光-電”,“電-光”交換過程,而是對光信號直接進行放大。現(xiàn)在所使用的中繼器是再生式的,即先變電,電再變光。這種中繼器存在體積大,故障檢測麻煩等缺點。隨著長波段光電器件的出現(xiàn),特別是長波段、低損耗、無色散光導纖維的研制成功,使直接實現(xiàn)光中繼變?yōu)榭赡堋?/div>
激光技術的出現(xiàn),像當年半導體晶體管對整個電子技術的作用一樣,將對通信領域產(chǎn)生變革性的影響。不久的將來,將會出現(xiàn)一個光電“多兵種”聯(lián)合通信時代。即光纜與現(xiàn)代常規(guī)的通信手段相互巧妙搭配,構成現(xiàn)代化的立體通信網(wǎng)。而未來的通信,將由光電聯(lián)合通信過渡到光通信時代。到那時,現(xiàn)代的電話、電傳、電視等傳統(tǒng)電通信方式,將變成由大規(guī)模光集成的“光話”、“光報”、“光傳”、“光視”等嶄新的通信方式??傊す馔ㄐ判路f奇特,前途無量,在未來的戰(zhàn)爭中必將大顯神通。
轉(zhuǎn)載請注明出處。