20世紀80年代初,美國防禦高級研究規劃局就製訂了激光對潛通信的計劃,並於1987年宣告成功。激光通信所采取的方案,是把控製中心的指令,通過常見的保密無線電通信傳輸到衛星或飛機上,然後把載有指令信息的激光束,通過大氣、雲層和海麵傳至深水處的潛艇上,潛艇從接收的激光信號中經過調解,把指令信號還原。同樣,潛艇要發出信號,就要把帶有信息的激光束射向衛星或飛機,然後將接收到的信號,轉換成電訊號傳輸到控製中心,這樣就建成了通信通路,由於激光穿透海水的能力強,信息傳輸率高達幾千比特,從理論上來講目前尚無其他能與之匹敵的通信手段。
激光對潛通信主要需解決三大難題。一是激光器,即要求有合適的激光器以獲得很強的深藍激光。目前取得突破的是用氯化氙準分子激光器,輸出0.308微米的紫外激光,經移頻後,獲得0.455微米的強藍綠激光。同理,使用溴化汞激光器也可獲得相似的結果。二是要解決弱信號的探測技術。因為激光通過雲層會衰減1~2個數量級,通過海水時其衰減更大,因此到達潛艇的光功率隻有所發出激光的很小很小一部分,而來自環境的雜散光往往會比信息光強得多,因而要濾去雜散光,以提高信噪比。1976~1977年,美國的勞倫斯利弗莫爾國立實驗室研製成功的諧振濾波器,可以通過所需要的藍綠激光而徹底濾除太陽光和其他幹擾雜散光。三是要解決將上述激光器安放到衛星或飛機上,以及其與基地和潛艇之間的通信問題。據報道,美國在1988年成功地完成了機載激光對潛通信的試驗。
激光對潛通信分衛星方式和機載方式,二者各有所長。一般認為衛星方式的對潛通信是全球性的,特別適合於對環球航行的戰略彈道導彈核潛艇的通信;而飛機對潛通信則對戰術潛艇更合適。
知識點
濾波器
濾波器(filter),是一種用來消除幹擾雜訊的器件,將輸入或輸出經過過濾而得到純淨的直流電。對特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除的電路,就是濾波器,其功能就是得到一個特定頻率或消除一個特定頻率。
延伸閱讀
世界上第一艘核潛艇
世界上第一艘核潛艇是美國的“鸚鵡螺”號,是由美國科學家海曼·裏科弗積極倡議並研製和建造的,他被稱為“核潛艇之父”。1946年,以裏科弗為首的一批科學家開始研究艦艇用原“鸚鵡螺”號核能反應堆,也就是後來潛艇上廣為使用的“艦載壓水反應堆”。第二年,裏科弗向美國海軍和政府建議製造核動力潛艇。1951年,美國國會終於通過了製造第一艘核潛艇的決議。“鸚鵡螺”號核潛艇於1952年6月開工製造,在1954年1月24日開始首次試航。首次試航即顯示了核潛艇的優越性,人們聽不到常規潛艇那種轟隆隆的噪聲,艇上操作人員甚至覺察不出水下航行與在水麵上航行有何差別,它84小時潛航了1300千米,這個航程超過了以前任何一艘常規潛艇的最大航程10倍。1955年~8月,“鸚鵡螺”號和幾艘常規潛艇一起參加反潛艦隊演習,反潛艦隊由航空母艦和驅逐艦組成。在演習中,常規潛艇常常被發現,而核潛艇則很難被發現,即使被發現,核潛艇的高速度也可以使之擺脫追擊。由於核潛艇的續航力大,用不著浮出水麵,因而能避免空中襲擊。到1957年4月止,“鸚鵡螺”號在沒有補充燃料的情況下持續航行了11萬餘千米,其中大部分時間是在水下航行的。1958年8月,“鸚鵡螺”號從冰層下穿越北冰洋冰冠,從太平洋駛進大西洋,完成了常規動力潛艇所無法想象的壯舉。之後,美國宣布以後將不再製造常規動力潛艇。此後,蘇聯、英國、法國和中國相繼製造了本國的核潛艇。