大气激光通信技术即无纤光通信技术，是近年来出现的一种新兴技术。它是指通过大气利用激光进行信息传递的一种通信方式，包括发送和接收两个部分，基本原理是载波光信号通过大气作为传输信道完成点到点或点到多点的信息传输。其主要用于固定点使用，也可用作应急抢通，潜在的应用领域是在数据网、电话网、微蜂网及微微蜂窝网的入网应急设备及不便敷设电缆及光缆的近距离场合。随着技术的发展完善，大气激光通信技术已成为当今信息技术的一大热门技术，作用和地位已能和光纤通信、微波通信相提并论，在构筑未来世界范围通信网中必不可少。现在，我们就来对大气激光通信的基本原理、关键技术及其发展现状和应用领域做一个简单的介绍。
大气激光通信的系统组成
大气传输激光通信系统是由两台激光通信机构成的通信系统，它们相互向对方发射被调制的激光脉冲信号（声音或数据），接收并解调来自对方的激光脉冲信号，实现双工通信，可传递语音以及进行计算机间数据通信。受调制的信号通过功率驱动电路使激光器发光，这样载有语音信号的激光通过光学天线发射出去。接收是另一端的激光通信机通过光学天线将收集到的光信号聚到光电探测器上，将这一光信号转换成电信号，再将这一光信号放大，用阈值探测方法检出有用信号，再经过解调电路滤去基频分量和高频分量，还原出语音信号，最后通过功放经耳机接收，完成语音通信。当传递数据时进行计算机间通信，这相当于一个数字通信系统，包括计算机、接口电路、调制解调器、大气传输信道等几部分。其中接口电路的作用是将计算机与调制解调器连接起来，使之能同步、协调工作。调制器的作用是把二进制脉冲变换成或调制成适宜在信道上传输的波形通信使激光器发光，其目的是在不改变传输结果的条件下，尽量减少激光器发射总功率。解调是调制的逆过程，它是把接收的已调制信号进行反变换，恢复出原数字信号送到接口电路。同步系统是数字通信系统中的重要组成部分之一，其作用是使通信系统的收、发端有统一的时间标准，使收端和发端步调一致。
大气激光通信的研究现状与发展趋势
激光在大气中传输受气候条件影响很大，即光在传输时强度衰减很快，这主要是由于大气的气体分子和大气气溶胶分子的“散射”“ 吸收”造成的。虽然这使得利用激光在地面上通信具有某种界限，但是目前已利用气体激光器制造出了能在良好气候的晚上传输信息达几十公里的设备。美国曾建立了一条24 km 的24路双音频激光电话线路，采用 40 mW 连续波He－Ne器件，磷酸二氢钾晶体脉位调制，作用距离达 5 km。前苏联也曾建成两条试验线路，一条通信距离25 km ，带宽为 100MHz，可同时进行4 路通路；另一路通信距离为11km ，224 路可同时通话。
上世纪90年代后期研制的激光通信系统功能强、技术复杂、自动化程度高。如美国研制的激光通信系统，备有全球卫星定位系统（GPS ）、电子指南针、倾斜校准仪，可自动高速扫描接收定位，把定位信号用光束传给通信机，很快进行通信。还可以实现激光通信与无线电通信互相转换，即在大雨、大雾的天气可用无线电通信，其它时间则用激光通信。美国航天局（NASA）正在研制 800～850 nm半导体激光器地面和空间之间的通信技术，在2002 年进行容量为2．5 Gbit／s 的地面到卫星的通信实验。可见，各国对激光大气通信的研制工作不断深入，大气激光通信技术势必将有较大的提高和发展，尤其是在电磁频谱复杂、电子干扰日益严重的环境中，光通信显得尤为重要。因此研究和发展激光通信，加大通信距离，实现全天候移动通信，是电子对抗和通信对抗的需要，也是未来发展的趋势之一。研制大功率、高灵敏度、远距离的激光通信系统，建立实现多中继、多方向的面传输通信网以及建立大气－空间一体化的远程通信网将成为未来大气激光通信的重点发展方向。
大气激光通信的军事应用
近几十年来，军事科技的迅猛发展要求人们寻找和发展更高频率、更大容量、能快速架设、隐蔽性更好的信息载体，以适应密集技术条件下局部战争的要求。激光通信技术由于其单色性好、方向性强、光功率集中、难以窃听、成本低、安装快等特点，而引起各国的高度重视。1989年，美国成功地研制出一种短距离、隐蔽式的大气激光通信系统；1990 年，又实验成功适用于特种战争和低强度战争需要的紫外光波通信；90年代初，俄罗斯随着其大功率半导体激光器件的研制成功，也开始了激光大气通信系统技术的实用化研究。随后，便推出了新型的半导体激光大气通信系统，并在莫斯科、瓦洛涅什、图拉等城市得以应用。可见，半导体激光大气通信系统在一定视距内有效地实现全天候通信是完全可能的，很有军事潜力。
大气激光通信为无线通信的一种，它以光信号作为传输信息的载体，在大气中直接传输。由于是无线通信，它可随意移动到任何地点并实现移动沟通，这是它最大的军用价值和优势。然而，在实际的大气传输中，激光狭窄的光束对准确的接收有很高的要求，因此系统还应包括主动对准装置。在空间传输中，激光系统必须有很强的排除杂光的能力，否则阳光或其他照射光源就会淹没激光束。在实践中，需添加窄通滤光片，可以选择接收激光波长而阻挡其他的波长。
与传统的无线电通信手段相比，激光大气通信具有安装便捷、使用方便等特点，很适合于在特殊地形、地貌及有线通信难以实现和机动性要求较高的场所工作。此外，激光大气通信系统跟其他无线电通信手段相比，还具有不挤占宝贵的无线电频率资源、电磁兼容性好、抗电磁干扰能力强、且不干扰其他传输设备、保密性强等特点，并且在有效通信距离和宽带等方面还蕴藏着巨大的发展潜力。目前，激光大气通信技术已成为当今世界信息技术的一大热点，专家预言，未来它将是构筑军事通信技术网必不可少的环节。
当今时代，通信已经成为我们日常生活的必须，大气激光通信其设备具有无电磁干扰、组网机动灵活、安装维护方便、通信可靠性高、保密性好、性能价格比优等优点，可传输多种速率的数据、话音、图像，因此具有广阔的应用前景，同样值得进行深入的研究。
