太空文明新时代
中国主导
空间光学——“隔空传信”的现实呈现
空间光学是在高层大气中和大气外层空间利用光学设备对空间和地球进行观测与研究。人们从地面对空间观测过渡到从空间对地和对天体观测，从而摆脱大气带来的种种限制，是科学上的一大进展。
破除星间通信藩篱，多体制相干光通信
相干光通信具有解调多种调制格式的光信号的能力，能够取得接近散粒噪声极限的接收灵敏度。中国科学院上海光机所孙建锋课题组提出了一种多体制兼容相干探测卫星激光通信技术，利用相干的手段并结合不同的解调算法，实现了目前空间光通信中最常使用的两种调制格式（OOK、BPSK）的兼容。给出了误码率与光功率的理论曲线与实际曲线的对比，在两种调制格式下均取得了接近散粒噪声极限的超高灵敏度。空间相干激光通信，通过不断追求散粒噪声极限，助力全球互联，对未来空天信息网络一体化的长足发展做出贡献，相关成果以“多体制兼容相干探测卫星激光通信技术”为题发表于《光学学报》2023年第43卷第12期。
高速自由空间光通信，便携光通信系统
自由空间光通信（FSO）无需物理线缆，可实现高速、安全通信。*京大南**学固体微结构物理国家重点实验室谢臻达和祝世宁团队开发了重量仅9.5 kg的便携式光通信系统，通过这套系统建立了1 km的低损耗光通信链路。利用商业光纤通信模块，无需光放大，直接实现了9.16 Gbps的通信带宽。该实验证明了FSO系统与商用光纤模块的兼容性，支持即插即用的高速链路构建，为自由空间光通信网络的实用化提供了重要支持。相关成果以“High-speed Free Space Optical Communication using a portable and fast-deployable FSO system”为题发表于Advanced Photonics Nexus 2023年第2卷第6期。
光学遥感——星球的“自拍神器”
光学遥感通常以人造卫星、空间站或航天飞机作为空间载体，借助可见光、紫外线或红外线对地面目标进行探测或从高空对天体进行探测、以获得有关信息的技术。
大气CT，星载高光谱分辨率激光雷达
激光雷达作为一种主动遥感探测手段，具有高时空分辨率和昼夜连续探测的优势，被广泛应用于大气气溶胶探测。2022年4月16日，由中国科学院上海光机所陈卫标团队研制的大气探测激光雷达（ACDL）随着大气环境监测卫星（DQ-1）成功发射。ACDL首次采用激光路径积分差分吸收技术（IPDA）测量全球二氧化碳柱浓度，并首次采用激光高光谱探测技术（HSRL）测量全球气溶胶和云的廓线，激光雷达连续在轨工作1年多，为全球二氧化碳、气溶胶的精准探测和科学应用提供了重要数据。相关成果以“星载高光谱分辨率激光雷达大气气溶胶和云探测研究”发表在《光学学报》2023年第43卷第18期封面。
光学感前计算技术的卫星遥感应用
卫星光学遥感技术对于城市规划、农业、林业及自然灾害监测具有不可替代的重要性，它通过提供高精度空间信息，助力决策制定，提升资源利用效率，减轻灾害风险。但数据存储、处理与传输的挑战，受限于卫星的载荷空间和能耗等，亟需高效、低功耗的解决方案。电子科技大学王国庆团队在《激光与光电子学进展》2024年第61卷第2期发表了特邀综述文章“光学感前计算技术及其卫星遥感应用综述（特邀）”，介绍了用于感前计算的光场调制器件，分别梳理了感前编码压缩及全光智能推理的相关技术发展，在此基础上着重讨论了光学感前计算在卫星遥感领域的应用途径和未来发展趋势。
卫星航天专题，敬请期待
中国激光杂志社长期以来深耕于我国航空航天事业的报道与研究，通过推出多个针对卫星航天的专题刊物，旨在促进卫星航天领域光学技术的发展。为进一步推动卫星互联网激光通信技术的发展，加强学术交流，集中展示该领域的最新研究进展，《激光与光电子学进展》在2024年第7期（4月）推出“卫星互联网激光通信技术”专题。
继续沿着创新与应用并重的道路，《中国激光》计划于2024年第10期（5月）推出“航空航天增材制造”专题。该专题旨在展示增材制造技术如何在航空航天领域实现跨学科的优化应用，从而推动材料、结构、工艺与性能一体化的进展，展现具有中国特色的增材制造新工艺、新原理及新方法。
此外，《光学学报》空间、大气、海洋与环境光学（SAME）专题刊计划于2024年6月（第44卷第12期）推出“‘风云卫星’光学技术与应用”专题，搭建基础研究和应用需求的桥梁，推进基础研究的深度发展。通过聚焦风云卫星的光学技术和其应用，推动空间、大气、海洋与环境光学领域的研究深入发展，充分展现该领域的最新科研成果与实践应用。
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