1.1 激光通信取得突破性进展
Starlink（星链）作为 SpaceX 旗下全球领先的低轨卫星互联网项目，2025 年 进入规模化运营与全球化扩张的关键阶段。截至 2025 年底，其在轨卫星数量接近 1 万颗，覆盖 140 余个国家和地区，用户规模突破 800 万，年度营收预计达 100- 110 亿美元，首次超越火箭发射业务成为 SpaceX 核心收入来源。当前全球低轨卫 星产业进入加速阶段，SpaceX、欧洲 IRIS² 、俄罗斯“球体”等星座计划催生了 对高速激光通信终端的迫切需求。 目前，激光通信取得许多重大突破。国内成都电子科技大学、北京大学、武汉 大学、哈尔滨工业大学等研究机构进行了激光通信技术研究，目前处于单项技术研 究和关键技术模拟验证阶段。激光通讯的优势在于其高传输速率、抗电磁干扰能力 以及能够绕过大气湍流造成的干扰，保持通信的稳定性。激光通信技术的普及，将 为战场通信提供新的可能性。这种通信方式不易受干扰，且隐蔽性高，即使在无线 电通讯无法使用的情况下，仍能保持通信畅通。
1.2 激光通信重要性
星间激光通信是下一代通讯发展趋势，SpaceX 星链、中国星网（GW 星座）、 千帆计划（G60）等全球低轨星座计划加速落地。星间激光通信凭借带宽高（Tbps 级）、时延低（纳秒级）的核心优势，成为海量数据跨星传输的刚需技术。星地通 信可灵活采用激光链路和射频链路，高轨（GEO）卫星和中轨（MEO）卫星多承担数 据中继任务，低轨（LEO）卫星与地面距离近，多承担与地面站、空中载具以及地 面用户等的直接通信任务。激光通信的窄波束特性导致激光链路的建立难度相比 射频链路大得多，因此需要配合更复杂的瞄准捕获跟踪（PAT）系统。
Starlink（星链）作为 SpaceX 旗下全球领先的低轨卫星互联网项目，2025 年 进入规模化运营与全球化扩张的关键阶段。截至 2025 年底，其在轨卫星数量接近1 万颗，覆盖 140 余个国家和地区，用户规模突破 800 万，年度营收预计达 100- 110 亿美元，首次超越火箭发射业务成为 SpaceX 核心收入来源。当前全球低轨卫 星产业进入加速阶段，SpaceX、欧洲 IRIS² 、俄罗斯“球体”等星座计划催生了对 高速激光通信终端的迫切需求。 互联网的普及，光纤通信的广泛应用，无疑是现代通信技术的一大飞跃。光纤 利用光的全反射原理，其带宽远超同轴电缆和双绞线，为高速数据传输提供了坚实 基础。在长距离传输中，光的信号衰减远低于传统电信号，使其成为长距离通信的 理想选择。在此基础上，激光通信，凭借其优异的信息传输特性，正逐步成为连接 太空与地面通信的新桥梁。 目前，激光通信的主要成果集中在空间激光通信领域。在国内，该领域也得到 了越来越多的关注和重视，一些科研机构和高校已经开展了相关的研究和探索。国 内成都电子科技大学、北京大学、武汉大学、哈尔滨工业大学等研究机构进行了激 光通信技术研究，目前处于单项技术研究和关键技术模拟验证阶段。
2.1 当下通信方式变化
我国正在完成微波通信向激光通信的转变，激光通信系统的工作原理基于激光 的产生、调制、传输和接收。激光二极管或激光发生器产生的高度单色、方向性强、 亮度高的光波，通过幅度调制（AM）或频率调制（FM）将信息加载到激光载波上。 发射望远镜将调制后的激光发送到空间，而接收望远镜则捕捉从发射端传来的激光。 接收到的激光信号经过解调，将激光信号转换回原始的电信号，经过放大、滤波等 处理，恢复或解码原始数据。 微波通讯用的频率有点像城市规划。国际电信联盟把天空的某些"地段"分配给了卫星通讯：X 频段 （7-8 GHz）：就像是老城区，传统卫星使用，信号稳定但很 拥挤 Ku 频段 （12-14 GHz）：像是商业区，电视直播和通讯混用，频繁堵车 Ka 频 段 （20-30 GHz）：像是新开发区，可以用更高频率，但离我们远，信号衰减快全 世界几百颗卫星都要共享这些频段，结果就是经常互相干扰。想多占一点频率就必 须经过复杂的国际协调，而且协调成功的概率还很低。
激光通讯的优势在于其高传输速率、抗电磁干扰能力以及能够绕过大气湍流造 成的干扰，保持通信的稳定性。激光通讯的带宽远超传统的无线电波通信，这对于 传输大量数据，如高分辨率图像和视频，极为重要。抗干扰能力上，激光信号在长 距离传输的衰减远低于无线电波，超长距离的空地联系使得这一优势得到了进一步 的放大。同时，激光通讯的频谱资源丰富，无需占用传统的无线电频谱资源，也因 此不受无线电频谱使用的法规和限制。 除了通讯技术上的创新，低轨道纳米卫星在机动性和隐蔽性上也有巨大的突破。 激光通信所需的接收器和发射器口径较小，这有利于减小卫星的体积和重量，降低 发射成本。激光通信波束窄，不易被截获，提高了通信的安全性。 长期来看，激光通讯系比传统的无线电通信系统功耗更低，大大降低地面和太 空通信基础设施的运营成本。激光通信的优势使其在特定应用领域，如军事、航空 航天和高速数据传输，具有巨大的潜力。然而，要充分利用这些优势，必须克服诸 多的挑战。
激光通信的关键挑战之一是减轻大气湍流的影响。大气湍流会引起激光信号的 闪烁和偏移，影响通信质量。尤其是在大气条件恶劣的情况下，如雾、雨、云层等， 激光通讯的稳定性会受到影响。其次，激光虽然能穿透一些较薄的云层，但厚云层 和极端天气条件仍然会显著影响激光通讯的通讯质量。 卫星激光通信主要建立太空间（星与星或星与地）的高速大容量和低延迟的数 据传输电路，构建太空中的骨干网链路。其应用场景包括但不限于构建新型星座网 络、高速数据传输、遥感数据传输、偏远地区宽带服务以及作为天基与地基网络的 纽带，尤其在海洋覆盖不足或网络无法到达的偏远位置提供宽带服务，以及作为中 继使用。 下行链路通常速率会更高，因为地面站的口径较大，发射能量更强。然而，上 行链路也不一定慢，目前的激光通信技术也能实现高速传输，上行和下行的差异主 要取决于链路裕度，而非绝对的速率差异。在五百多公里的对地通信中，上行和下 行的传输性能基本一致，只要链路裕度满足，均可以实现高速传输。
2.2 激光通信赋能领域
当今的战争首先是电磁领域的战争。参战双方首先需要在电磁战场上争取胜利， 战斗机、导弹、火炮、无人机才能在通讯的指挥下发挥出正常的作用。在电磁战场 上的失利可能导致装备和人员面临巨大威胁。 而激光通信技术的普及，将为战场通信提供新的可能性。这种通信方式不易受 干扰，且隐蔽性高，即使在无线电通讯无法使用的情况下，仍能保持通信畅通。 2025 年卢森堡 SES 公司计划对法国 Callabs 公司的新型光学地面站展开评估， 尝试利用激光传输太空数据，替代传统的无线电信号。光通信技术速率高达 10Gbps， 约为家庭常规网速的 100 倍，其高聚焦光束难以被拦截干扰，在政府和商业安全通 信方面潜力巨大，还能缓解无线电频段拥堵。Cailabs 的“多平面光转换”技术则 能像自适应眼镜一样，重塑并稳定波前，保障信号在流动空气中的相干性。该技术 已在多种卫星和终端实地验证。SES 的 TILBA-OGS L10 地面站支持全双工 10Gbps 运行和远程控制，将用其开展空对地测试，为商业集成做准备，未来还可在全球网 关网络规模化部署。光学系统开辟新频谱的同时，还有低截获、低探测和低利用概 率的特点，有望在太空通信领域掀起变革 航天创业公司 Cailabs 的地面通信站已实现相当程度的小型化，未来有望适用于车载甚至单兵携带。随着全球安全局势的变化，太空激光通信技术在未来将发挥 越来越重要的作用。
卫星激光通信利用波长更短的激光作为信息载体进行数据传输，能够实现比射 频通信更高的传输速率；光波段的频谱资源丰富，具备比射频通信更大的带宽；此 外，激光束的高度定向性和窄波束特性使激光难以被拦截和窃听。卫星激光通信凭 借高速率、高带宽、高安全性以及频谱资源丰富等特点，已成为 6G 星地融合网络 发展的重要支撑技术。
3.1 星间激光通信价值
（一）星间激光通信重大突破
2025 年 7 月，国际电气与电子工程师协会（IEEE）旗下权威科 技媒体 《IEEESpectrum》发表了题为《ChinaMakesHigh-SpeedLaserLinksinOrbit》的深 度报道。该报道聚焦极光星通成功完成的 400Gbps 速率星间激光通信在轨实测，从 多个维度对这一成果进行了系统性剖析，认为该测试是全球空间激光通信技术演进 中的一个重要标志。 为了在信号传输过程中保持稳定的星间持续通信，需要使用高速可调的反射镜， 来维持对目标的精确跟踪。因为激光链路对指向精度要求极高，任何微小错位都会 破坏连接，导致通信中断。报道认为，极光星通以及全球范围内的其他商业与科研 机构项目，对此的投入是值得的，因为激光通信链路的工作频率远高于传统无线电 波。 激光通信凭借大容量、低延迟的优势，可显著提高单位时间内的数据传输规模， 提升任务整体的数据回传效率。针对对于深空探测、科学观测等高数据密度任务， 激光通信同样展现出巨大潜力。
（二）星间激光通信优势
星间激光通讯要经历三个阶段，建立激光链路需要三个关键步骤，就是 PAT 系 统 （指向 Pointing、捕获 Acquisition、跟踪 Tracking）。 第一步：指向（Pointing），即大致瞄准在建立细致的激光链路之前，两颗卫 星首先要"知道对方大概在哪里"。这需要利用：1.轨道预报数据（通过 GPS 或地面 测控精确知道卫星位置）。2.超前计算（因为卫星在快速运动，需要预测目标在通 讯时刻的位置） 第二步：捕获（Acquisition），即发送信标光初步瞄准完成后，一颗卫星开 始发送一束很宽的"信标光"——这束光很弱，但很宽，覆盖很大的范围。另一颗卫 星的探测器感受到这个信标光后，就知道了对方确切的位置。然后它立即反向发送 自己的信标光回去。 第三步：跟踪（Tracking），即精确对准并维持捕获完成后，双方开始互相发 送更细、更强的通讯信号光。但这时候卫星还在快速运动，所以必须不断调整光束 方向，就像两枝激光笔的射手不断移动目标位置。这需要非常高的精度—— 误差 不超过几个微弧度。为了实现这个精度，卫星装有极其灵敏的探测器和快速调节的 反射镜。探测器每秒可以检测几百次，镜子可以快速响应每一次微小的偏差。 星间激光通信是下一代通讯发展趋势，SpaceX 星链、中国星网（GW 星座）、 千帆计划（G60）等全球低轨星座计划加速落地。星间激光通信凭借带宽高（Tbps 级）、时延低（纳秒级）的核心优势，成为海量数据跨星传输的刚需技术。以星链 为例，其升级后的 V2.0 卫星已全面搭载激光终端，设计单星日传输量达 40TB，远 超传统微波通信。同时随着 6G 空天地一体化战略的驱动，要求地面、空中、太空 网络无缝融合，激光通信是唯一能满足全域覆盖、高速率、低时延的技术路径。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
