卫星通信系列四：震有科技星间链路，卫星互联的骨干桥梁

我们正处在一个关键的拐点，人类正在为全球经济构建一个全新的基础层——“在轨云”。一个惊人的数据揭示了这一变革的规模：以美国的Starlink为例，由于每颗卫星普遍搭载3-4个激光链路，随着在轨卫星的增加，激光器总量估计已超过15000个，理论上可形成超过1.5万条以上并发链路，单链路设计速率可达100Gbps至200Gbps。SpaceX 已开始推广 "Starlink Mini Lasers"（星链小型激光器），旨在为第三方卫星提供高达25Gbps的空间数据传输服务。

这场革命的核心驱动力，正是星间激光链路——卫星之间通过激光进行直接通信的技术。关于星间激光链路如何支撑更加高速的卫星通信，请参考文章：《卫星通信系列三：一文带你快速入门卫星通信核心网》

星间激光链路的意义远不止于“让网速更快”，它正在催生一系列颠覆性的未来应用。

01 星间激光链路，正在推动一场颠覆性变革

趋势一： 从“点对点”到“太空互联网” (网络化与商业化)

卫星网络的终极目标，是构建一个由成千上万颗卫星通过激光链路紧密连接的“太空互联网”，实现真正的全球无死角、高带宽覆盖。为实现这一目标，标准化和商业化是必经之路。目前，像德国的TESAT、Mynaric等公司正在大力推动激光通信终端的标准化和批量生产，这将极大降低成本，加速全球太空互联网的建设进程。

趋势二：把数据中心搬到太空 (太空算力)

这是一个更具颠覆性的前沿概念——“太空算力”，即在太空中部署数据中心。其背后的核心动因是，地面上以AI大模型训练为代表的超大规模计算，正面临“能源”和“散热”两大难以逾越的瓶颈。人工智能对能源贪婪的渴求是惊人的。据行业分析，到2030年，一个大型AI训练集群就可能需要高达8吉瓦的电力负荷——相当于8座核反应堆的输出功率。当陆地电网已不堪重负，地面不再是发展的基石，反而正在成为瓶颈。而在太空，这些问题迎刃而解。

要实现这些“轨道数据中心”之间的数据高速交换和算力协同，星间激光链路正是那条不可或缺的“信息大动脉”。

趋势三：不止于通信，还有超精准“太空标尺” (精密测距)

除了通信，激光的另一个天生优势是精密测距。由于激光的方向性极佳，用它来测量卫星间的距离，精度远超传统微波手段。例如，欧洲下一代“伽利略”全球导航系统已计划为其卫星搭载激光终端，其目标是在45000公里的链路上，实现小于5厘米的测距精度，以此提升整个导航系统的定位精度和自主运行能力。

02 那什么是星间激光链路？

简单来说，星间激光链路，就是在两颗以每秒数公里高速飞行的卫星之间，用一束极其精准的“激光手电筒”来传递信息。这与传统的卫星微波通信截然不同——微波通信像是用“大喇叭”向一个宽泛的区域广播信号，而激光通信则是用一束高度聚焦的光束进行“点对点”的私密通话。

与传统微波通信相比，这种太空中的“光纤”具备四大核心优势：

速度快、容量大：激光的波长比微波短得多，频率也更高，这意味着它能承载的信息量呈指数级增长。当前，星间激光通信的传输速率正从兆比特级（Mbps）大步迈向吉比特级（Gbps），甚至更高，为海量数据在太空中的实时传输提供了可能。

保密性极强：激光波束极窄，能量高度集中，发散角非常小。这使得信号在传输过程中几乎不会泄露，如同两颗卫星在说“悄悄话”，第三方极难进行窃听或干扰，提供了无与伦比的通信安全性。

无需“抢车道”：传统的无线电通信需要向国际电信联盟（ITU）申请和协调宝贵的频段资源，如同在拥挤的公路上“抢车道”。而激光通信使用的光频段资源丰富，无需申请，使用起来更加便捷高效。

小巧又节能：在实现同等高通信速率的前提下，激光通信终端（即激光天线）的体积、质量和功耗，相比庞大的微波天线有着巨大优势。这一点完美契合了现代卫星对载荷“轻量化、低功耗”的严苛要求。

03 激光链路是如何建立的？

让两颗相距数千公里、以超音速飞行的卫星，互相用一束激光对准一个极小的接收器，其技术难度可想而知。这个过程被称为PAT（捕获、跟踪、瞄准）系统，我们可以将其简化为四个步骤，就像一次发生在太空中的“精准握手”：

第一步：各自就位（开环指向） 首先，两颗卫星会根据自身的轨道数据，计算出对方此时此刻的大致位置。随后，它们会控制自己的“激光炮台”——光学天线，朝向那个预估的方向。

第二步：扫描搜索（主动端扫描） 其中一颗作为“主动方”的卫星，会发射一束经过特殊处理、稍宽一点的雷射信号，在预估的“不确定区域”内进行螺旋式或网格式扫描。这个动作就像在黑暗的房间里，用手电筒画着圈寻找一个微小的目标。

第三步：发现并锁定（双端捕获） 一旦另一颗“被动方”卫星的探测器捕捉到了这束扫描光，它会立刻做出反应，调整自己的姿态，并用自己的激光束“回敬”过去。当主动方也捕捉到对方的回应信号后，双方就完成了双向锁定。

第四步：稳定通信（稳定跟踪） “握手”成功后，双方会不断微调各自的光束，确保对准精度达到极致，从而建立起一条稳定、高质量的通信链路，正式开始高速传输数据。

04 群雄逐“光”：全球太空激光竞赛进行时

凭借其颠覆性的优势，星间激光通信已成为全球航天强国和商业巨头争相布局的核心赛道。

欧洲： 欧洲的EDRS（欧洲数据中继系统）堪称太空中的“数据中继站”。它由高轨卫星组成，专门为地球观测等低轨卫星提供高速数据回传服务。其主力卫星EDRS-A的星间激光通信速率已达到1.8Gbps。

美国 (NASA)： 美国国家航空航天局（NASA）在该领域持续深耕。其LCRD（激光通信中继演示）计划不断刷新纪录，旗下的T BIRD 项目已在轨演示了高达200Gbps的下行速率。未来的O2O计划，更将为月球“阿尔忒弥斯”任务提供实时传输4K超高清视频的能力。

美国 (商业巨头)： 商业航天公司是推动该技术大规模应用的主力军。SpaceX的“星链”网络不仅是全球最大的激光通信用户，更在积极利用这些链路进行动态的网络优化管理和保障全球服务的连续性。而亚马逊的“柯伊伯计划”也迎头赶上，已成功完成了在1000公里距离上双向100 Gbps的星间链路测试，技术实力不容小觑。

中国（国家队和民企双轨并进）：我国于2020年首次开展低轨星间激光通信技术实验，由LaserFleet公司研制激光通信载荷，实现了3000km以上的通信距离，速率达100Mbps。2024年1月“吉林一号”平台02A01星、平台02A02星，开展了我国首次星间激光100Gbps超高速高分辨遥感影像传输试验并取得成功。2024年5月，由上海光学精密机械研究所研制的激光通信载荷随智慧天网一号01星升空，该载荷能够实现中轨星间万公里级的高速信息互联。2025年3月：极光星通“光传01/02试验星”成功完成国内首次在轨星间400Gbps超高速激光通信数据传输试验，标志着我国星间通信速率进入全球第一梯队。

我们正站在一个决定未来的临界点上——星空不再只是仰望的对象，而正在成为可以被连接、被计算、被重构的新基础设施。浩瀚宇宙，正向我们敞开前所未有的想象空间。

05 震有科技布局星间激光链路核心光电部件研发

在激光星间链路系统中，光学终端并非一个简单的“收发盒子”，而是一个高度集成、极端苛刻的精密系统工程：它需要在高速相对运动中完成微弧度级的捕获、跟踪与瞄准（PAT），在强辐射、剧烈温变和长期在轨运行条件下保持光轴稳定，同时还要在有限的体积、功耗和重量约束下，实现稳定的高速数据传输。

激光器、调制器、探测器、光电探测组件、高精度光机结构、以及与之配套的光电信号处理单元，构成了星间激光链路真正的“技术源头”。它们直接决定了系统的链路预算、传输距离、速率上限、可靠性寿命，以及能否实现规模化量产。正是在这一背景下，震有科技选择将目光进一步前移——星间激光链路核心光电部件研发。

依托在卫星通信、光通信的长期技术积累，震有科技正系统性推进星间激光链路核心光电部件的研发与工程化布局。这并非简单的“纵向延伸”，而是一次面向未来星座规模化部署的战略选择：通过掌握关键光电器件与子系统能力，为星间链路产品在性能、可靠性、成本与交付能力上构建长期优势。

这一步，决定的不只是某一代产品的竞争力，而是震有科技在未来“在轨云”与“太空算力”体系中，是否具备持续参与、持续演进、持续供给的底层能力。

星间激光链路并非一次简单的技术迭代，而是一场深刻的技术革命。它正在重塑太空通信的底层逻辑。星间激光链路不只是太空中的光纤，更是架起卫星互联的骨干桥梁，它是支撑全球卫星系统、太空互联网乃至太空计算基础设施的绝对支柱。一个由光联接的太空新时代已经开启，震有科技愿与所有行业伙伴一道，共同迎接这个激动人心的未来。