日本NEC公司9月5日宣佈，作為在宇宙空間使用的光通訊系統，開發出了以世界最高水準10Gbps（Gbit/s）傳輸的光通信機技術，並製作出了反映該成果的原型機。該原型機將被安裝在預定於2023年發射的技術試驗衛星9號機（ETS-9）上，以便在太空環境中確認其運行情況。NEC將參照其在太虛擬軌域上的運行結果，進一步提高長期可靠性，同時推進小型化和低成本化，從而實現產品化。
圖1.NEC開發的10Gbps光通信機（供圖：NEC）
迄今為止，在太空光通信的實際應用方面，歐洲一直處於領先地位。2017年，歐洲的數據中繼系統（EDRS）已經開始在地球靜止軌道衛星和低軌道衛星之間啟動了1.06μm信號光波段、通信速度為2Gbps的通信。
對此，日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）在2020年發射了衛星間光學通訊系統（LUCAS）。為了將來的通信高速化，該系統使用了地面高速光通訊系統中已經普及的1.55μm波段，實現了地球靜止軌道衛星-低軌道衛星之間的2Gbps光通信。
而在光通信的太空系統利用方面，除了這樣的數據中繼系統，在以靜止軌道衛星為基礎的通用衛星通信播放系統的高速化（HTS：High Throughput Satellite）領域、以低地球軌道衛星為基礎的衛星星座（將多個衛星連接起來作為一個整體協調工作的系統）網路構築的手段也廣受關注。
NEC此次的技術開發是為了適用於HTS和地面之間的饋電鏈路而推進的，開發時除了考慮實現高速化外，還考慮了與多客戶RF鏈路的相容性。
此次開發的10Gbps光通信機與用於LUCAS的一樣都使用1.55μm波段，適用於相當於靜止軌道衛星與地面之間、靜止軌道衛星與低軌道衛星之間的大約4萬公里的長距離系統通信，通過採用糾錯編碼等技術改善信號接收靈敏度等多種措施，寬鬆了通信線路成立的條件。
以長期運行為前提的地球靜止軌道衛星，搭載的各種設備需要較高的可靠性，但在10Gbps超高速運行領域，在開發階段就能保證在太空環境中運行的部件較少。為次，NEC以地面系統的光學元件以及高頻部件能夠用於太空系統為目標，開發了新的部件甄選方法和安裝方式。為了能與HTS的多客戶RF鏈路具有相容性以及今後的衛星網路化、與地面通訊系統的無縫連接，採用了地面系統中標準的乙太網路作為介面。
另外，本次研發是在日本資訊通信研究機構的先進通信播放研究開發委託項目「衛星搭載光通信用元器件的國產化及確保可靠性研發」下實施的。
原文：《科學新聞》
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部
