日本NEC公司9月5日宣布，作为在宇宙空间使用的光通信系统，开发出了以世界最高水准10Gbps（Gbit/s）传输的光通信机技术，并制作出了反映该成果的原型机。该原型机将被安装在预定于2023年发射的技术试验卫星9号机（ETS-9）上，以便在太空环境中确认其运行情况。NEC将参照其在太空轨道上的运行结果，进一步提高长期可靠性，同时推进小型化和低成本化，从而实现产品化。
图1.NEC开发的10Gbps光通信机（供图：NEC）
迄今为止，在太空光通信的实际应用方面，欧洲一直处于领先地位。2017年，欧洲的数据中继系统（EDRS）已经开始在地球静止轨道卫星和低轨道卫星之间启动了1.06μm信号光波段、通信速度为2Gbps的通信。
对此，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）在2020年发射了卫星间光学通信系统（LUCAS）。为了将来的通信高速化，该系统使用了地面高速光通信系统中已经普及的1.55μm波段，实现了地球静止轨道卫星-低轨道卫星之间的2Gbps光通信。
而在光通信的太空系统利用方面，除了这样的数据中继系统，在以静止轨道卫星为基础的通用卫星通信播放系统的高速化（HTS：High Throughput Satellite）领域、以低地球轨道卫星为基础的卫星星座（将多个卫星连接起来作为一个整体协调工作的系统）网络构筑的手段也广受关注。
NEC此次的技术开发是为了适用于HTS和地面之间的馈电链路而推进的，开发时除了考虑实现高速化外，还考虑了与多用户RF链路的兼容性。
此次开发的10Gbps光通信机与用于LUCAS的一样都使用1.55μm波段，适用于相当于静止轨道卫星与地面之间、静止轨道卫星与低轨道卫星之间的大约4万公里的长距离系统通信，通过采用纠错编码等技术改善信号接收灵敏度等多种措施，宽松了通信线路成立的条件。
以长期运行为前提的地球静止轨道卫星，搭载的各种设备需要较高的可靠性，但在10Gbps超高速运行领域，在开发阶段就能保证在太空环境中运行的部件较少。为次，NEC以地面系统的光学元件以及高频部件能够用于太空系统为目标，开发了新的部件甄选方法和安装方式。为了能与HTS的多用户RF链路具有兼容性以及今后的卫星网络化、与地面通信系统的无缝连接，采用了地面系统中标准的以太网作为接口。
另外，本次研发是在日本信息通信研究机构的先进通信播放研究开发委托项目“卫星搭载光通信用元器件的国产化及确保可靠性研发”下实施的。
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
