星地激光通信是在大气环境下以激光为载体进行的激光通信，即在地面端，将信息加载在激光器产生的高强度激光束上，并进行调制，调制后的激光束经准直和聚焦后射向太空，在卫星端，光学系统接收来自地面站的激光信号，并将其聚焦至光电探测器，光电探测器将光信号转换为电信号，经过信号处理系统解调，恢复出原始信息。
与传统微波通信相比，星地激光通信在带宽、保密性、频谱资源等方面均实现了极大提升。具体来看，星地激光通信带宽可达数太赫兹（THz），是微波通信数十倍以上；可用频谱资源极其丰富，星地激光通信能支持更多的通信链路和流量数据；激光通信方向性好、光束发散角小，使得星地激光通信传输的安全性和保密性更高。此外星地激光通信还具有设备体积小、抗干扰性强等优势。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2028年星地激光通信行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示，星地激光通信可实现卫星、地面之间的高速信息传输，是未来星地高速通信的重要手段，在卫星遥感、军事通信、金融交易、天文观测、应急通信、卫星互联网、空间科学实验等领域具有广阔应用空间。
近年来，星地激光通信关注度不断提升，美国、日本、法国等国家均在加速发展星地激光通信技术。如法国国防创新局采用法国商业公司的地面站，完成了低轨卫星与地面站之间的高速光学通信试验，该试验成功为高速光学通信系统及法国军事卫星集成奠定了基础。
我国在星地激光通信领域已经取得了显著成果，技术水平处于世界领先。2017年我国在国际上首次实现高轨星地激光双向通信，速率水平全球领先；2023年我国首次自主完成业务化应用星地激光高速图像传输试验；2024年9月，我国正式建成首个业务化运行的星地激光通信地面站，并进入常态化运行阶段，该地面站位于新疆塔县，部署了自主研制的激光通信地面系统（500毫米口径，由中国科学院空天信息创新研究院自主研制）。
新思界
行业分析人士表示，星地激光通信应用前景广阔，但其技术难点与挑战众多，如易受大气湍流、大气衰减、背景辐射等因素，技术实现复杂，研发难度大等。目前我国星地激光通信各项关键技术均已突破，随着激光通信地面站网建设完善，星地激光通信可用度将进一步增强。我国星地激光通信领域布局企业包括极光星通、长光卫星、久之洋、蓝星光域、光客科技等。
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