近期，武漢六博光電研發一款新型設備--帶自動ATP系統的遠距離激光通信設備。激光通信ATP（捕獲-跟蹤-瞄準）演示系統是一款融合高精度動態跟蹤與遠距穩定傳輸的創新解決方案。

產品實物圖

其核心技術優勢如下：

1. 高精度ATP跟蹤系統
采用快速反射鏡（FSM）與雙級視覺跟蹤架構：

快速反射鏡響應速度達kHz級，結合PID閉環控制算法，可實現±0.5像素級光斑穩定（誤 差<3μrad），有效抑制平臺振動與大氣湍流擾動；

基于20°寬視場CMOS相機實現初始粗對準（耗時<3秒），再通過窄視場高幀頻相機進 行二級精跟蹤，顯著提升抗干擾能力與對準效率。

2. 復合光路設計方案

采用650nm低功率信標光引導與1550nm主通信光雙波長設計：

信標光通過上位機輔助接收端快速鎖定通信光束空間位置；

1550nm波段有效規避雨霧衰減，確保復雜氣象環境下鏈路穩定性。

光發射端配置33dBm（2W）高功率光源，搭配0.5mrad發散角設計：

大發散角擴展遠距離光斑覆蓋面積，降低接收端對準難度；

高發射功率預留6dB以上鏈路余量，補償大氣傳輸損耗。

3. 高靈敏度光學系統

接收端采用100mm大口徑物鏡，理論接收光子通量較傳統方案提升400%；

搭載超低噪聲APD探測器，靈敏度達-30dBm（@1Gbps）；

自適應光學模塊實時校正波前畸變，動態維持85%以上鏈路質量。

4. 低功耗工程化設計

整機功耗控制在50W以內，支持戶外48小時連續工作；

碳纖維輕量化結構與IP67防護等級，適應-40℃至+70℃極端環境。

激光通信ATP演示系統設備能夠準確跟蹤目標點，并將光信號準確的發射到接收端，確 保能夠實現實時通信。根據圖像識別的反饋系統，設備可以迅速調整快反鏡的方向，保持 精確對準。簡化設備操作流程，提高使用便捷性。

本系統提供了高度靈活和高效的能源解決方案。它具備輔助對準功能和快反鏡快速跟蹤功能，可以保證光通信的穩定性，用戶可以根據實際情況進行精確控制，滿足個性化操作的需求。

系統開機自啟動主界面，可顯示對準相機和跟蹤相機實時畫面，系統數據狀態以及功能調節。

上位機介紹

其發展優勢如下：

一、核心優勢驅動發展

1.超高帶寬與速率
激光頻率比射頻高3-5個數量級，理論傳輸速率可達100Gbps以上，適合應對5G/6G時代爆炸式增長的數據需求，如8K視頻、VR/AR實時傳輸。

2.抗干擾與安全性
窄波束特性降低被截獲風險，軍事和金融領域尤其重視其防竊聽能力；同時避免頻譜資源擁擠，無需申請頻段許可

3.部署靈活與低成本
無需鋪設光纖，在復雜地形（如山區、海洋）或臨時場景（災后應急）中可快速搭建，降低基建成本約30%-50%。

二、關鍵技術挑戰與突破方向

1.大氣衰減應對方案

自適應光學技術：通過實時調整光束相位補償湍流影響，實驗表明可提升鏈路穩定性達90%。

2.多波長冗余傳輸：結合1550nm（抗雨）和850nm（抗霧）波段，多通道協同降低天氣影響。

3.光器件小型化與成本控制
硅光芯片集成技術可將激光模組體積縮小至手機攝像頭級別，預計2030年商用器件成本下降60%。

三、應用場景拓展

1.城市“最后1公里”接入
  樓宇間激光中繼可替代光纖入戶的“挖溝”難題，迪拜已試點FSO為摩天大樓提供10Gbps企業專線。

2.深空探測
NASA的LCRD項目驗證地月激光通信，速率達1.2Gbps，未來火星探測數據傳輸時間將從數小時縮短至分鐘級。

四、未來發展趨勢

1.混合組網模式
與微波通信互補：晴天采用激光傳輸，惡劣天氣切換至射頻，華為已推出FSO-RF 融合基站原型機。

2.政策與資本加持
歐盟“歐洲光通信聯盟”投入20億歐元研發，中國“十四五”規劃將空間激光通信列為新基建重點。

五、總結

盡管面臨大氣干擾、標準化不足等挑戰，但隨著自適應光學、集成光電子等技術的突破，預計到2030年全球FSO市場規模將超120億美元（CAGR 35%）。其將在衛星互聯網、智慧城市、國防安全等領域形成不可替代的“激光骨干網”，成為6G“空天地一體化”網絡的核心拼圖。提前布局器件研發（如InGaAs探測器）與場景落地的企業將占據先機。