前言

通信是指人與人或人與自然之間通過某種行為或媒介進行的信息交流與傳遞。廣義上指需要信息的雙方或多方在不違背各自意愿的情況下采用任意方法、任意媒介，將信息從某一方準確安全地傳送到另一方。

通信業作為先導性和基礎性的產業，在信息時代發揮著極其重要的作用。近年來衛星通信產業發展迅猛，在移動通信領域扮演著越來越重要的角色。而激光通信具有通信容量大的優點，已經成功應用在地面光纖通信中。在空間領域，激光還具有保密性強、安全性高、資源消耗少等優點，是衛星互聯網星間鏈路的首選技術路線。

國際上已經開展多次星間、星地和深空激光通信的在軌試驗驗證，證明空間激光通信技術的可行性和可用性。空間平臺對資源的要求非常苛刻，相干激光通信技術因為其自身具有接收靈敏度高、抗干擾能力強的特點，成為遠距離、高速激光鏈路的首選通信體制。

空間相干激光通信技術涉及通信、激光、天文、衛星等諸多領域，經過多年的研究，已經歷實驗室產品、室外產品、在軌試驗和在軌應用幾個階段，目前正處于大規模工業應用的階段。但目前沒有針對該領域的專業書籍，這對于從業人員快速了解和掌握相關基礎知識非常不利。本書從空間激光通信的發展歷史出發，系統闡述激光通信的基本原理、鏈路設計和系統參數分析，并對相干激光通信體系和系統結構、典型激光通信終端設計等方面進行詳細分析。希望本書可以在一定程度上推進我國衛星互聯網的建設進程，提升從業人員的整體水平。

本書的大部分內容是中國科學院上海光學精密機械研究所空間激光通信團隊在該領域研究成果的總結，書中還融入國際上最新的理論和技術的研究內容。由于作者編寫本書的初衷是將其作為從事該領域工作人員的一本內容相對全面的參考書籍，因此在寫作上盡量注意原理和技術相結合，理論和實踐相結合，并適當加入實際的設計案例。希望這些內容可以使讀者基本掌握空間激光通信系統的設計要點。在編寫過程中，課題組的全體員工和學生都付出了辛勤勞動。孫建鋒研究員負責本書的第1～2章、第4～6章、第8～10章的編寫，許倩副研究員負責本書的第3章、第7章的編寫以及全書的統稿和文字校對工作，魯偉副研究員負責光學地面站部分內容的編寫，侯培培副研究員負責光學相控陣和光學章動部分內容的編寫。

作者在本書編寫過程中，與國內很多同行進行了有益的討論，參考了諸多文獻，在此一并感謝！由于作者水平有限，書中難免會有疏漏和不足之處，敬請讀者批評指正。

孫建鋒

2022年5月于上海