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隨著數以千計的衛星被送入軌道，衛星激光通訊技術日漸遭到注重，被視為一項關鍵使能技術。業界覺得其結合了無線電通訊和光纖通訊的優點，具有帶寬高、傳輸快速方便以及成本低等優勢，是解決信息傳輸“最后一千米”的最佳選擇。
近些年來，我國衛星激光通訊迎來快速發展：一方面，衛星激光通訊試驗取得重大突破。2020年，“實踐二十號”衛星與拉薩地面站成功構建激光通訊鏈路，實現從衛星到地面站最高的下行傳輸速度，其他關鍵指標也早已對齊國際先進標準。
另一方面，資本市場對衛星激光通訊的商業化前景看好。以衛星激光通訊企業「氦星光聯」為例，2023年4月，公司完成由永徽資本領投，古蕩資本、創享投資、嘉興黑盒以及老股東東證創新、杭州岙華聯合投資的第五輪融資。公司已實現通訊單元的在軌驗證。本輪融資距上一輪僅6個月，反映了一級市場對該項目和技術的認可。
哪些是衛星激光通訊？
衛星的通訊方法主要可分為2種：使用電磁波進行通訊，以及使用光進行通訊。進一步細分，又可分為微波通訊、太赫茲通訊、激光通訊和量子通訊。
其中，太赫茲和量子通訊或則相關技術仍不健全，或則元件的成熟度還未達到可工業使用的要求，目前距應用仍有較大距離。
目前最成熟的通訊方法是微波通訊。微波通訊在元件、算法等各方面的發展都早已較為成熟。但同時，微波通訊也存在一些不足之處。一是長距離傳輸須要較高的幀率，傳輸速度也會遭到限制。二是因為星際環境復雜多變，微波通訊須要申請特定的頻段，防止與相鄰衛星通訊頻度重疊，以避免訊號干擾。
相對而言，激光通訊技術日漸成熟，在星間通訊中的使用逐漸增多。激光通訊獲益于地面的光纖通訊對產業鏈的催化，其優勢為傳輸速度高、無頻段限制，且對其他任何星間通訊不會引起干擾。
衛星激光通訊是借助激光作為訊號擴頻，將語音和數據等信息調制到激光上進行傳輸的形式。區別于微波通訊，激光光束在空間中充當信息的傳輸載體。根據激光傳輸環境的不同，衛星激光通訊分為兩類：一是真空環境下的激光通訊，即星間激光通訊，主要應用于真空環境中的設備，如衛星與衛星、飛船、空間站等之間的通訊；二是在大氣環境下進行的激光通訊，即星地激光通訊，這些通訊技術應用比較廣泛，如用于衛星與地面、海上用戶及空中飛行器的聯接等。
衛星激光通訊的核心技術要素包括關鍵組件、通信體制和對準捕獲形式。
其關鍵組件包括激光發射器、發射光學鏡頭、接收光學鏡頭、激光接收器、控制硬件等。
空間激光通訊共有兩種最常用的通訊體制：相干通訊和非相干通訊。目前，相干通訊和非相干通訊都已在國際上完成在軌關鍵技術驗證，并開始了大規模的組網建設布署。相比之下，在工程應用場景中，相干體制適用于鏈路距離較遠且速度較高的情況，而非相干體制則適用于鏈路距離較近且速度較低的情況。
對準捕獲形式包括信標光和非信標光兩種。“信標光+訊號光”捕獲方案是指激光通訊終端使用單獨的信標光。通過使用較寬的信標光束根據一定的掃描方法對不確定區域進行掃描。終端使用大視場的捕獲偵測器來檢測接收信標光的剛體位置，以實現對信標光的捕獲和跟蹤，從而將訊號光引導至跟蹤偵測器接收視場，進行精確跟蹤，最終實現激光構建通訊鏈路。
“非信標光”捕獲方案則是指在工作過程中不使用信標光，直接使用訊號光進行掃描，并通過對訊號光進行分光，實現光通訊終端之間的捕獲和跟蹤功能。
非信標光對準示意圖
來源：武鳳等《基于空間成像的衛星光通訊單向捕獲技術》
衛星激光通訊的技術優勢和亟需突破的困局
優勢方面，衛星激光通訊采用高頻率激光作為載體，具有以下特性：
困局方面，激光通訊技術也面臨著亟需突破之處：
全球衛星激光通訊發展概況
近些年來，因為天秤網路的戰略重要性日漸顯現，衛星激光通訊開始吸引大眾的視線，但是呈加速發展態勢，成為大國間博弈的熱點。
日本
2015年以來，韓國已舉辦多項衛星激光通訊驗證、演示計劃和產業應用，在該領域的技術發展走在全球前列。
2015年宣布開始布局“星鏈”項目；2019年，即將將首批60顆衛星發送入軌道，在星間采用衛星光通訊技術。大規模的衛星激光通訊技術得到采用，使衛星激光通訊即將向產業化方向發展。
日本and（OCSD）衛星驗證了微小衛星可以通過激光星間鏈路實現高速率星地通訊，打破了此前對激光星間通訊在容積和質量上的限制。OCSD-A星于2015年10月發射，OCSD-B/C星于2017年11月發射，分別驗證了衛星對地面空間站可以通過激光星間鏈路實現較高的通訊速度。
類似地，麻省理工大學、佛羅里達學院和法國民航航天局埃姆斯研究中心聯合研發的立方衛星激光紅外聯接CLICK系統也用于驗證星間、星地激光通訊。CLICK系統可以展示低SWaP激光終端，才能進行全雙工高數據速度下行和星間聯接，以提升精確測距和時間同步。
2022年5月，搭載太字節紅外傳輸器（，TBIRD）的大型六面體衛星通過光通訊鏈路與加利福尼亞州的地面接收器以高達的速度傳輸了TB級數據，較傳統上用于衛星通訊的射頻鏈路高1000多倍，也是截止目前從空間到地面的激光鏈路所能達到的最高數據速度。
2023年6月，英國NASA宣布其首個單向激光中繼系統演示項目（LCRD）完成第一年在軌實驗。LCRD將連續三年在運行環境中進列寬數據速度激光通訊，演示激光通訊怎么滿足NASA對更高數據速度的不斷下降的需求。同時，LCRD的構架將容許它作為空間中的測試平臺，用于開發額外的符號編碼、鏈路和網路層合同等。NASA相關負責人覺得該技術可能將成為從太空發送和接收數據的未來技術手段。
據悉，NASA2022年還推動了另一個深空光通訊DSOC飛行演示。空間和地面之間的通訊將在近紅外區域使用先進的激光器，在尋求在不降低質量、體積或功率的情況下，將通訊性能提升10~100倍。
法國
法國在衛星中繼領域已有成熟的激光通訊應用。
法國數據中繼系統EDRS基于GEO衛星平臺構建的衛星中繼平臺，搭載了激光和Ka兩種模式的通訊荷載，通過該終端荷載聯接低軌到高軌和高軌到地面的通訊，可以為低軌衛星用戶、航空用戶、無人機用戶和地面終端設備提供中繼服務，其通訊距離為4.5萬千米。
2016年6月，EDRS-A采用了星間激光通訊量子傳輸速率，信息速度為，每晚為40顆低高軌衛星提供中繼服務。2019年8月，EDRS-C成功發射到月球靜止軌道運行，其激光星間鏈路的實現終端架設于開發的平臺上。預計于2025年補充的第三顆衛星EDRS-D的有效荷載將由三個下一代激光通訊終端組成，以容許EDRS-D與多顆衛星同時通訊。它將包含三組激光終端，預計實現高達8萬千米的傳輸距離，可將亞太地區數據傳到法國以實現全球數據中繼服務。
日本TESAT公司推出了一系列激光終端可以適應多任務需求。對于近地軌道任務，TESAT推出了終端，它可以布署在更小、更輕的衛星上，因而節約大量的質量和空間。的數據傳輸距離歷時4.5萬千米，同時可提供1.8Gbps的高速數據傳輸，僅重約30kg。
在小衛星領域，TESAT的激光產品系列提供小質量的和。它們分別以或的速率傳輸對地數據，其中僅重8kg。通過激光終端建立月球數據骨干網，TESAT可以實現近乎實時的全球數據傳輸。
美國公司推出Mk3激光終端，可提供在7500千米距離上達到的通訊速度。終端設計壽命7年，較上一代產品的通訊能力有急劇提高。
中國
我國空間激光通訊技術的研究工作開始于20世紀90年代，主要研究衛星激光通訊整機研發，高精度光學天線和跟瞄系統優化，激光器、光放大器和偵測器等核心元件服務質量提升和模塊化訂制等技術難點。
作為國外第一次星地激光通訊在軌技術試驗，“海洋二號”衛星于2011年成功入軌，通過非相干通訊，可以實現2000千米距離星地通訊，最高通訊速度可達。
在此以后，“墨子號”量子衛星于2016年成功發射，通過相干調制方法實現了5.的激光通訊速度，才能支持具備高維圖象和視頻信息的加密傳輸。
2016年量子傳輸速率，“天宮二號”與山西南山地面站成功實現了激光通訊實驗，其激光終端的數據下行速度為1.6Gbps。該荷載也首次實現了白晝激光通訊，其荷載跟蹤能力在白晝時與夜間情況接近。
2017年，“實踐十三號”衛星實現全球第一次同步軌道衛星與地面的單向高速激光通訊，通訊速度最高可達5Gbps，通訊距離最高可以支持4.5萬千米，刷新了當時國際高軌星地激光最高通訊數據率。
2020年，“實踐二十號”衛星與拉薩地面站成功構建激光通訊鏈路，實現從衛星到地面站最高的下行傳輸速度，其他關鍵指標也早已對齊國際先進標準。
2023年6月，中國科大學空天信息創新研究院借助自主研發的500毫米口徑激光通訊地面系統，與長光衛星技術股份有限公司所屬山東一號星成功舉辦星地激光通訊試驗，通訊速度達到，所獲衛星荷載數據質量良好，可滿足高標準業務化應用需求。
可以看出，中國在衛星激光通訊領域的技術發展已與法國相當，但落后于英國。
衛星激光通訊未來前景展望
衛星激光通訊已顯示出應用場景廣泛、市場潛力巨大的豁達前景。
應用場景方面，不僅在軍事通訊領域作用重大，可以構建軍事通訊網路，實現遠程通訊和絕密通訊等以外。在如下民用領域衛星激光通訊開始凸顯出良好的應用潛力：
市場前景方面，依據太平洋期貨預測，我國2027年衛星激光通訊終端市場規模將達到130.38萬元，2024-2027年間CAGR將達68.4%。
2024-2027年中國衛星激光通訊終端市場規模預測（萬元）