蓝绿光通信

第二次世界大战期间，1941 年 3 月 7 日至 17 日，希特勒指使他三个最得意的“屠手艇长”，驾驶三艘代号为 U-47、U-99 和 U-100 号的潜艇潜海航行。当这三艘潜艇上浮到浅海与海岸沟通无线电联络时，迅即被英国海军用无线电测向技术侦察，并随之遭到火力摧毁。它们破摧毁的消息，大大打击了希特勒的嚣张气焰，挫伤了其“海中之狼”的锐气。

潜艇被毁的现实使科学家们积极开始寻找能使潜艇安全通信的新招，被誉为潜艇“千里眼、顺风耳”的“蓝绿光通信”应运而生。

蓝绿光通信是激光通信的一种，它采用的光波波长为 0.45～0.57 微米， 介于蓝光和绿光之间(见图 8-1)，称作“蓝绿光”。

图 8-1 蓝绿光波长

长期以来，水下(尤其是茫茫深海)一直是被视为无线电通信的“禁区”。这是因为普通无线电波要被海水吸收，能量很快会损耗掉。除非是用甚低频(频率为 3～30 千赫)和较低频(频卒为数十赫至数百赫)，但它们穿透海水的能力，充其量只有 30 来米。何况当频率愈低，要求大线的尺寸愈大(约需 200

来公里长)·通信速率极低(据统计，发送一组三个字母的信号约需 15 分钟)， 因此，实际上很难实现。核潜艇同地面进行通信联络，只好上浮到接近海面时进行，但这又要冒遭敌侦察、干扰和摧毁之险。如果用蓝绿光进行通信， 这些问题都可迎刃而解。

科学家们在试验中发现，蓝绿波段的激光具有极强的穿透力，能穿透海水直至海洋深处。海水对它的吸收损耗很小，甚至可以说是“透明”的。尤其当蓝绿光的波长选用适当时，在 2 公里多深的海域里，透光程度可达 95%， 似光线可顺利透过玻璃商户那样，这种现象称作海水的“蓝绿窗口”，加上激光束能量集中，方向性极强，相干性好，让它充当深海通信的传输媒介是最理想不过的了。

图 8-2 蓝绿光通信示意

用蓝绿光传输信息，与一般大气激光通信的原理相似。以打电话为例， 在发话端，先将声能变成电能，通过光调制器将话音调制到蓝绿光激光束上， 然后经一种特制的光学发射无线发射出去。到了接收端，通过光解调器，将光信号变回电信号，再把电信号还原成话音。

为了摸索蓝绿光的穿透威力，和用蓝绿光进行通信的可能性，本世纪 80 年代初，美国通用电话电子公司在加利福尼亚的圣迭戈附近海域，进行了一次“空——海”一体化的蓝绿光通信试验，并取得了成功。通信系统的一端设于在 4 万多英尺高空飞行的飞机上，另一端设于在近似“实战”深度中巡

航的潜水艇上。波长为 0.532 微米的激光束，输出功率峰值为 1 瓦的光脉冲从飞机上发出，穿过厚厚的大气层和海水，作用到潜艇上，顺利地完成了人类历史上首次用蓝绿光传输数据的实践。蓝绿光通信试验成功，为实现深海

通信打开了方便的大门，今后，导弹核潜艇可游戈海底、就可与地面、高空进行通信联络。不怕敌方侦察、干扰和摧毁，在电子对抗领域中，前景十分诱人。