星地激光通信是在大氣環境下以激光為載體進行的激光通信，即在地面端，將信息加載在激光器產生的高強度激光束上，并進行調制，調制后的激光束經準直和聚焦后射向太空，在衛星端，光學系統接收來自地面站的激光信號，并將其聚焦至光電探測器，光電探測器將光信號轉換為電信號，經過信號處理系統解調，恢復出原始信息。
與傳統微波通信相比，星地激光通信在帶寬、保密性、頻譜資源等方面均實現了極大提升。具體來看，星地激光通信帶寬可達數太赫茲（THz），是微波通信數十倍以上；可用頻譜資源極其豐富，星地激光通信能支持更多的通信鏈路和流量數據；激光通信方向性好、光束發散角小，使得星地激光通信傳輸的安全性和保密性更高。此外星地激光通信還具有設備體積小、抗干擾性強等優勢。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2028年星地激光通信行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示，星地激光通信可實現衛星、地面之間的高速信息傳輸，是未來星地高速通信的重要手段，在衛星遙感、軍事通信、金融交易、天文觀測、應急通信、衛星互聯網、空間科學實驗等領域具有廣闊應用空間。
近年來，星地激光通信關注度不斷提升，美國、日本、法國等國家均在加速發展星地激光通信技術。如法國國防創新局采用法國商業公司的地面站，完成了低軌衛星與地面站之間的高速光學通信試驗，該試驗成功為高速光學通信系統及法國軍事衛星集成奠定了基礎。
我國在星地激光通信領域已經取得了顯著成果，技術水平處于世界領先。2017年我國在國際上首次實現高軌星地激光雙向通信，速率水平全球領先；2023年我國首次自主完成業務化應用星地激光高速圖像傳輸試驗；2024年9月，我國正式建成首個業務化運行的星地激光通信地面站，并進入常態化運行階段，該地面站位于新疆塔縣，部署了自主研制的激光通信地面系統（500毫米口徑，由中國科學院空天信息創新研究院自主研制）。
新思界
行業分析人士表示，星地激光通信應用前景廣闊，但其技術難點與挑戰眾多，如易受大氣湍流、大氣衰減、背景輻射等因素，技術實現復雜，研發難度大等。目前我國星地激光通信各項關鍵技術均已突破，隨著激光通信地面站網建設完善，星地激光通信可用度將進一步增強。我國星地激光通信領域布局企業包括極光星通、長光衛星、久之洋、藍星光域、光客科技等。
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