美国海军揭秘：蓝绿激光通信如何改变潜艇战？

美国海军揭秘：蓝绿激光通信如何改变潜艇战？

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中国军网

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来源

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在浩瀚的海洋深处，一场通信技术的革命正在悄然改变着潜艇战的面貌。美国海军自20世纪70年代起就开始研究蓝绿激光通信技术，通过利用波长为450~530nm的蓝绿色光在水下衰减较小的特点，实现了潜艇与外界的有效通信。这一技术不仅提高了数据传输速率和方向性，还具备抗截获和抗核辐射影响的能力。经过多年的试验和改进，目前美国国防部高级研究计划局正在研发基于地球同步卫星平台的双工卫星—潜艇蓝绿激光通信系统，未来有望彻底改变潜艇作战模式。

水下通信一直是军事通信中的一个难题。传统的无线电通信在水下效果极差，电磁波在遇到海水中的无机盐离子时会迅速衰减，导致通信距离受限。而声波通信虽然可以实现远距离传输，但数据传输速率较低，且容易受到海洋环境的影响。

蓝绿激光通信技术的出现，为水下通信带来了新的希望。这种技术利用了蓝绿色光在水中的特殊传播特性。研究表明，蓝绿色光（波长450-530nm）是水下衰减相对较弱的光学窗口，能够穿透较深的海水，实现远距离、高速率的数据传输。

蓝绿激光通信系统主要由激光发射机、接收机和光束控制装置组成。潜艇在水下通过激光发射机向上发射蓝绿激光信号，信号穿透海面后被卫星或空中平台接收。同样，卫星或空中平台也可以向下发射蓝绿激光信号与潜艇进行通信。这种双向通信方式不仅提高了数据传输速率，还具有很强的方向性和保密性，不易被敌方截获。

美国海军对蓝绿激光通信技术的研究始于20世纪70年代。最初的研究主要集中在实验室环境下，科学家们致力于解决蓝绿激光在水下传播时的散射和吸收问题。随着技术的进步，研究逐渐转向实际应用。

1980年代，美国海军开始进行水下蓝绿激光通信的海上试验。试验中，研究人员发现蓝绿激光通信在浅海水域效果较好，但在深海水域仍面临诸多挑战。为了解决这些问题，美国海军投入大量资源，改进激光发射和接收设备，优化信号处理算法。

进入21世纪，蓝绿激光通信技术取得了突破性进展。2000年代中期，美国海军成功进行了多次潜艇与空中平台之间的蓝绿激光通信试验，验证了该技术在实际作战环境中的可行性。这些试验表明，蓝绿激光通信系统能够在复杂海洋环境中稳定工作，具有较高的数据传输速率和较强的抗干扰能力。

蓝绿激光通信技术的出现，为潜艇战带来了革命性的变化。传统上，潜艇在水下通信时需要使用甚低频（VLF）或超低频（ULF）无线电，这些频段虽然穿透海水能力强，但数据传输速率极低，只能传输简单的指令。而使用高频（HF）无线电虽然传输速率较高，但需要潜艇上浮，容易暴露位置。

蓝绿激光通信技术则完美解决了这些问题。潜艇在水下即可与卫星或空中平台进行高速数据通信，无需上浮，大大提高了隐蔽性。同时，蓝绿激光通信具有很强的方向性，敌方难以截获信号，增强了通信的安全性。

此外，蓝绿激光通信的高速率特性使得潜艇能够传输大量数据，包括高清视频、高分辨率图像等，极大地提升了潜艇的态势感知能力。在现代战争中，信息优势往往决定着战场的胜负，蓝绿激光通信技术的应用使得潜艇能够更快地获取和传递战场信息，增强了其作战效能。

目前，美国国防部高级研究计划局（DARPA）正在研发基于地球同步卫星平台的双工卫星-潜艇蓝绿激光通信系统。该系统将实现潜艇与卫星之间的双向高速通信，进一步提升潜艇的通信能力和作战效能。

根据DARPA的规划，未来的双工卫星-潜艇蓝绿激光通信系统将具备以下特点：

• 全球覆盖：通过地球同步卫星实现全球范围内的通信覆盖，潜艇在任何海域都能与指挥中心保持联系。

• 高速率：数据传输速率将远高于现有通信方式，能够实时传输高清视频等大数据量信息。

• 高安全性：采用先进的加密技术和方向性通信，确保通信内容不被敌方截获。

• 抗干扰能力强：蓝绿激光通信不易受到电磁干扰，即使在复杂的电磁环境中也能保持稳定通信。

这一系统的研发成功，将彻底改变潜艇战的面貌。潜艇将不再是一个孤立的作战单元，而是能够实时融入整个作战体系，与其他作战平台实现信息共享和协同作战。

在水下通信领域，中国也取得了重要突破。近期，中国科学家使用华为公司的新技术，在一次实际测试中，使得水下水声通信距离达到了30公里，超越了美国和北约此前28公里的纪录。这一突破主要得益于创新的信号编码方式和OFDM信号调制技术的结合，展示了中国在水下通信技术领域的实力。

虽然这一突破是基于水声通信技术，但这也反映了中国在水下通信领域的技术进步。随着各国在海洋领域的竞争日益激烈，水下通信技术将成为未来海上作战的关键技术之一。

蓝绿激光通信技术的发展，正在为潜艇战带来革命性的变化。从最初的实验室研究到现在的实战应用，这项技术已经展现出巨大的潜力。未来，随着双工卫星-潜艇蓝绿激光通信系统的研发成功，潜艇将真正成为“水下隐形杀手”，在保持隐蔽性的同时，具备强大的信息获取和通信能力。这场通信技术的革命，必将重塑未来的海上战场。