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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118110548

商品编码：22477089172

商品基本信息，请以下列介绍为准
商品名称：	近地激光通信
作者：	哈密德·荷马提（Hamid Hemmati） ，佟峰，刘云清，娄岩 译，张立中，刘智，王天枢 校
定价：	80.0
出版社：	国防工业出版社
出版日期：
ISBN：	9787118110548
印次：
版次：	1
装帧：	平装-胶订
开本：	小16开

内容简介

《近地激光通信》是多位作者大量设计经验的结晶，《近地激光通信》出版旨在向读者全面介绍卫星激光通信的基础知识。是系统设计原则、技术实现和系统优化设计等，至于有关激光通信的基本理论在早期发表的著作中已经详细论述。 　　《近地激光通信》第1章介绍了近地激光通信技术。客观公正地阐述了激光通信具有高速率和宽带的理由，陈述了近来成功开展的激光通信演示验证实验。第2章讨论了系统设计原则，系统的优化设计，分析了捕获、跟踪、对准及通信链路的链路功率预算。第3章详细说明了激光束的对准、捕获和跟踪过程，强调了硬件技术和具体的实施方案。第4章详细说明了激光通信激光通信有效载荷的发射单元，包括相干激光通信体制和IM／DD（幅度调制／直接探测）体制。第5章讨论了激光通信激光通信有效载荷的光学机械组件。第6章讨论了为自由空间光通信调制适用的信道编码技术。第7章描述了适用于飞行和地面收发器的光检测器和接收器。第8章讨论了大气信道对激光通信的上行和下行链路激光光束传输的多种影响。第9章描述了地面光端机，提供了几个成功在轨试验的例子。第10章讨论了激光通信飞行样机中元件和子系统的质量保证，包扩光学和光电子组件。第11章展望了互联链路和光网络的模式和结构。第12章简要介绍正在开展或即将开展的科研计划和活动。

目录

第1章 绪论 1．1 简介 1．2 激光通信的应用 1．2．1 点对点链路 1．2．2 点对多点／星座与网络 1．2．3 行星链路 1．2．4 反向调制链路 1．3 子系统技术 1．3．1 信号探测器 1．3．2 激光发射单元 1．3．3 激光束瞄准和稳定 1．3．4 星载光端机的光机结构组件 1．3．5 地面站的光机组件 1．4 技术验证 1．4．1 证 1．5 结论 参考文献 第2章 系统工程和设计原则 2．1 光束对准误差分配 2．1．1 对准误差构成 2．1．2 跟踪残差 2．1．3 无随机扰动条件下接收功率和误码率 2．1．4 随机扰动条件的接收功率和平均误码率 2．2 链路功率预算分析 2．2．1 信号光链路功率分析 2．2．2 跟踪光链路功率分析 2．2．3 空-空路设计实例 2．2．4 �。／笥肫骄�误码率之比的优化 2．3 天-地激光通信链路设计 2．3．1 平均误码率 2．3．2 光学通信信道 2．3．3 光学跟踪信道 2．3．4 多光束增益 2．3．5 孔径平滑增益 2．3．6 地-空路设计实例 参考文献 第3章 对准、捕获和跟踪 3．1 简介和内容概述 3．2 系统描述和PAT概述 3．3 PAT的一般性需求 3．4 PAT概念发展 3．5 PAT的硬件开发与集成 3．6 PAT的性能特点 3．7 小结 参考书目 第4章 激光发射单元：相干探测和直接探测 4．1 激光发射单元：相干探测体制 4．1．1 结构 4．1．2 激光光源 4．1．3 调制器 4．1．4 光放大器 4．1．5 发射机控制电路 参考文献 4．2 激光发射单元：直接探测体制 4．2．1 概述 4．2．2 激光发射单元 4．2．3 自发辐射 4．2．4 调制 4．3 小结 参考文献 …… 第5章 载荷光机分系统 第6章 自由空间光通信的编码与调制 第7章 光电探测器和接收单元 第8章 大气信道 第9章 光学地面站：要求及设计、双工链路模型及特性 第10章 可靠性与航天质量体系管理 第11章 卫星光传输网络 第12章 展望

《光脉动的奥秘：探索信息传输的边界》 在这信息爆炸的时代，我们对信息传输的需求以前所未有的速度增长，而传统的电磁波通信方式正逐渐显露出其固有的局限性。电磁波在密集环境下易受干扰，带宽有限，以及在某些特殊应用场景下的性能瓶颈，都促使我们积极寻求更高效、更先进的传输媒介。正是在这样的背景下，一种颠覆性的通信方式——利用光来承载信息——应运而生，并以惊人的速度发展，为我们描绘出一幅充满无限可能的信息传输新蓝图。 本书《光脉动的奥秘：探索信息传输的边界》正是这样一部力求深入浅出地剖析光通信技术，特别是其中至关重要的“近地激光通信”这一前沿领域的著作。它并非简单地罗列技术名词，而是旨在带领读者穿越光与信息的交织世界，理解其背后深刻的物理原理，洞察其不断演进的技术路径，并展望其广阔的应用前景。 第一章：光，信息的信使——通信的演进与激光的诞生 在深入激光通信之前，我们需要回顾信息传输的漫长历史。从最原始的烽火狼烟，到电报、电话，再到今日我们习以为常的无线电和光纤通信，每一次技术的飞跃都极大地拓展了人类交流的边界。本章将梳理这一演进脉络，重点关注电磁波通信的原理及其面临的挑战。 随后，我们将目光聚焦于激光的诞生。爱因斯坦的光量子理论，居里夫人的放射性研究，以及后来的梅曼实现首个红宝石激光器，这些科学史上的里程碑被娓娓道来。我们不仅会介绍激光器的基本工作原理，如受激辐射、粒子数反转、谐振腔等，更会强调激光相对于传统光源的独特优势：高度的单色性、方向性、相干性以及高能量密度。正是这些特性，为激光通信的实现奠定了坚实的基础。 第二章：激光通信的基石——光信号的调制与解调 信息需要载体，而载体需要被“调制”才能携带信息。在本章中，我们将详细阐述如何将电信号（即我们要传输的信息）转化为光信号。我们将介绍多种调制技术，包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）以及更先进的幅度和相位联合调制（如QPSK、QAM）。我们会探讨不同调制方式的优缺点，以及它们在实际应用中的选择考量。 光信号的调制是单向的，要恢复原始信息，就需要进行“解调”。本章也将深入讲解光信号的接收与解调过程。从光电探测器的基本原理，如光电导效应、光生伏打效应，到各种探测器类型的特性比较（如PIN光电二极管、雪崩光电二极管APD），以及它们在不同工作波段和速率下的性能表现。同时，我们还将介绍多种解调技术，并分析其对通信质量的影响。 第三章：近地激光通信的独特魅力——原理、优势与挑战 本章将是本书的核心内容之一，聚焦于“近地激光通信”。我们将首先解释“近地”的概念，通常指的是在地球大气层内部或近地轨道空间进行的通信。这一特定场景赋予了近地激光通信一系列独特的优势。 高带宽与高速率： 光的频率远高于无线电波，这意味着它能够承载的信息量巨大，为实现超高速数据传输提供了可能，这对于日益增长的数据需求至关重要。 定向性强与安全性高： 激光束方向性极强，传输过程中的能量高度集中，这使得信号泄露的可能性大大降低，同时也能有效避免同频干扰，提高了通信的安全性。 抗干扰能力强： 与无线电波不同，激光通信不易受到电磁干扰的影响，在复杂的电磁环境中也能保持稳定的通信性能。 尺寸与重量优势： 相较于传统的天线系统，激光通信终端通常体积更小、重量更轻，这对于空间受限的应用场景（如无人机、卫星）尤为重要。 频段资源不受限： 光通信工作在光学频段，不受现有无线电频谱资源的限制，为通信容量的扩展提供了无限可能。 然而，近地激光通信也面临着一些不可忽视的挑战： 大气衰减与湍流： 大气中的气体吸收、散射以及湍流效应会导致激光信号衰减和束腰畸变，这是近地激光通信面临的最大挑战之一。我们将深入探讨这些效应的物理机理，以及目前采取的克服措施，如自适应光学技术、多波长传输等。 指向与跟踪精度： 激光束的宽度非常窄，要求通信双方的指向和跟踪系统具备极高的精度，尤其是在通信双方相对运动的情况下。本章将详细介绍高精度指向跟踪技术，包括伺服控制、反馈补偿等。 环境适应性： 激光通信终端需要适应各种环境条件，包括温度、湿度、灰尘等，这对设备的设计和材料选择提出了较高要求。 功耗与散热： 高功率激光器的运行会产生大量热量，设备的散热设计和功耗优化也是需要重点考虑的问题。 第四章：技术演进与关键组件——从光源到接收端 本章将深入剖析实现近地激光通信所需的关键技术和核心组件。 光源技术： 我们将介绍不同类型的激光器，如半导体激光器（DPSS激光器、直接半导体激光器）、光纤激光器等，并分析它们在激光通信中的应用场景及技术发展趋势。 调制与驱动技术： 详细介绍如何有效地将电信号调制到激光上，以及高性能调制器和驱动电路的设计。 光束传输与管理： 探讨光学元件（如反射镜、透镜、光纤耦合器）在光束传输中的作用，以及如何实现光束的准直、聚焦和转向。 指向与跟踪系统： 详细介绍高精度指向跟踪（ATS）系统的构成，包括目标探测、角测量、伺服控制等关键环节，并分析其性能指标。 接收端技术： 包括高效的光电探测器、信号放大与处理电路，以及数据解码技术。 第五章：近地激光通信的广阔图景——应用场景与未来展望 近地激光通信并非纸上谈兵，它已经在多个领域展现出巨大的应用潜力，并正在深刻地改变我们的世界。 卫星通信： 这是近地激光通信最广为人知的应用领域。例如，欧洲的Space-X Starlink卫星星座，以及中国的天链系列数据中继卫星，都在积极探索和应用激光通信技术，以实现高带宽、低延迟的星间和星地通信，彻底改变了传统卫星通信的效率和能力。本章将深入探讨卫星间激光通信（Inter-Satellite Link, ISL）和星地激光通信（Downlink/Uplink）的原理、优势以及实际案例。 无人机通信： 无人机在侦察、测绘、物流等领域的应用日益广泛，而可靠、高带宽的通信是其发挥作用的关键。激光通信可以为无人机提供安全、高效的点对点通信链路，突破了传统无线电通信的带宽限制和易受干扰的缺点。 航空器通信： 在高空飞行中，激光通信可以实现飞机之间、飞机与地面站之间的高速信息传输，为飞行安全和信息共享提供有力支持。 地面短距离通信： 在特定场景下，例如点对点的数据传输，或者在无法铺设光纤的区域，激光通信可以提供一种快速部署、高带宽的解决方案。 物联网（IoT）与边缘计算： 随着物联网设备数量的爆炸式增长，对数据传输能力的需求也水涨船高。激光通信有望为连接海量设备提供一种高容量、低延迟的选项。 展望未来，近地激光通信技术将继续朝着更高的数据速率、更远的传输距离、更强的环境适应性以及更低的成本方向发展。多自由度光束控制、可见光通信、量子激光通信等新兴技术的融合，将为信息传输带来更多令人惊叹的可能性。 《光脉动的奥秘：探索信息传输的边界》将以严谨的科学态度，结合生动的案例分析，力求为读者呈现一个全面、深入、富有启发性的近地激光通信世界。我们希望通过本书，能够激发读者对这一前沿科技领域的兴趣，理解其背后蕴含的科学精神，并共同见证信息传输技术不断突破界限的辉煌篇章。

评分☆☆☆☆☆

“激光技术”这四个字，总是让我联想到那些精准、高效，甚至带有一点未来感的工具。而“近地激光通信”，则将这种技术应用在了一个充满挑战和机遇的领域。我之前接触过一些关于激光的科普读物，了解了激光的一些基本特性，比如单色性好、方向性强、相干性好，这都使得它非常适合作为通信的载体。但我更想知道的是，在实际的通信应用中，激光技术是如何被“驾驭”的。例如，如何精确地控制激光束的指向，使其在茫茫宇宙中能够准确地对准接收端？如何有效地补偿因为地球自转、卫星轨道漂移等因素造成的指向误差？书中是否会介绍一些先进的跟踪和指向控制系统？另外，激光在大气层中的传播会受到瑞利散射、米氏散射以及大气湍流的影响，这些都会导致信号衰减和畸变。我非常期待书中能够深入探讨如何通过调制方式、编码技术，甚至是自适应光学技术来克服这些不利因素，从而保证通信的质量和稳定性。这本书的题目，让我感觉它会是一本集理论与实践于一体的著作，能够解答我对激光通信工程实现方面的许多疑问。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当吸引人，那种深邃的蓝色背景，点缀着几条跃动的光束，让人立刻联想到宇宙深处的某种神秘信号。拿到手里，厚度适中，纸张的触感也很好，不会太滑也不会太涩。我一直对太空探索和未来的科技发展充满了好奇，特别是那种不需要物理线路就能实现信息传输的方式。在科幻电影里，宇航员们可以通过某种神秘的光束瞬间传递信息，这总让我觉得充满了想象空间。这本书的名字，特别是“近地激光通信”，一下子就抓住了我的眼球。我想象着，在离地球不远的轨道上，会有无数的卫星像闪烁的星星一样，通过激光将海量的数据精准地发送到地面，甚至穿透厚厚的云层。这对于我们接收来自太空的图像、科学数据，或者实现更快速的全球互联网覆盖，都具有划时代的意义。我特别想知道，激光通信在安全性方面有哪些优势？它是否比传统的射频通信更难被窃听？另外，它的抗干扰能力如何？面对太空中的辐射和微小颗粒，激光束能否保持其稳定性和准确性？这本书的封面似乎暗示着，这不仅仅是理论的探讨，更是对未来现实的勾勒，我迫不及待地想翻开它，去一探究竟。

评分☆☆☆☆☆

当我看到“光电子技术 激光技术”这样的组合时，我立刻想到了那些前沿的物理原理和工程实现。在我看来，激光通信之所以能够实现，背后一定是凝聚了无数的科学智慧和工程努力。这本书的书名，特别是“光电子技术”和“激光技术”的并列，让我认为它很可能不仅仅是介绍一种通信方式，而是会深入探讨支撑这种通信方式的底层科学和技术。我非常想知道，在光电子领域，有哪些突破性的进展使得高带宽、低损耗的激光通信成为可能？例如，是否采用了新型的半导体材料来制造更高效的激光器和探测器？或者，是否在光纤技术上有所创新，例如超低损耗光纤或新型的特种光纤，它们在激光信号的传输中起到了怎样的作用？而“激光技术”部分，则可能涉及到激光的产生、放大、调制、以及最终的接收和解调过程中的复杂物理和工程问题。我希望书中能够详细介绍不同类型的激光器（如半导体激光器、光纤激光器等）在通信中的应用优劣，以及它们在功率、波长、光谱宽度等方面的要求。这本书似乎预示着一场关于光与电子的深度对话，我希望通过阅读它，能够对激光通信的奥秘有一个更系统、更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

“光电子技术”这个词汇，在我看来，就如同打开了一扇通往微观世界的大门，那里充满了光与电子的奇妙舞蹈。激光通信，顾名思于，必然与光电子器件息息相关。我猜想，这本书会详细介绍构成激光通信系统的核心部件，比如高性能的激光器，它们如何产生稳定、高功率的激光束；光电探测器，它们如何灵敏地接收和转换微弱的光信号；以及各种光学元件，如透镜、反射镜、光纤等，它们在引导和聚焦光束中扮演的角色。我尤其好奇的是，在极端环境下，例如真空的太空，或者穿越大气层时，这些光电子器件的性能如何保证？是否有特殊的材料或设计能够提高它们的稳定性和可靠性？而且，随着通信速率的不断提高，对器件的响应速度和集成度也提出了更高的要求，书中是否会提及一些最新的光电子集成技术，例如光子芯片，它们如何 miniaturize 和提高激光通信系统的效率？我希望这本书能够提供一些具体的器件型号、性能参数，甚至一些实际的电路设计案例，这样我才能更深入地理解光电子技术在激光通信中的具体应用，而不仅仅是停留在概念层面。

评分☆☆☆☆☆

作为一名电子工程专业的学生，我对“电子与通信”这个领域的最新进展总是格外关注。近些年，随着5G、6G等通信技术的飞速发展，传统的无线通信方式似乎已经触及了某种瓶颈，而激光通信则提供了一个全新的视角和解决方案。这本书的题目中包含“电子与通信”，这让我觉得它可能会深入探讨激光通信在整个通信系统中的地位和作用，以及它如何与现有的通信基础设施相结合。我尤其感兴趣的是，激光通信在速率、带宽以及延迟方面，与现有技术相比究竟有多大的优势。在高速数据传输的时代，我们每天都在产生和消耗海量的信息，如何更高效、更快速地传输这些信息，是摆在工程师面前的一大挑战。激光通信是否能成为解决这一挑战的关键？我希望这本书能够详细介绍激光通信的原理，例如激光的产生、调制、解调过程，以及它在信道编码、信号处理等方面的独特之处。另外，我也很好奇，在实际应用中，例如卫星互联网、深空探测通信，甚至地面点对点通信，激光技术是如何克服距离、大气衰减等障碍的。这本书的厚度暗示着它会包含丰富的技术细节，这正是我所需要的。