美太空对地激光通信试验成功2014年6月5日

第一篇：美太空对地激光通信试验成功2014年6月5日

导语：美国航天局（NASA）6日宣布，该机构5日利用激光束在3.5秒内把一段时长37秒的高清视频从国际空间站传送回地面。美国之前曾从月球探测器上向地面进行过一次激光通信，又在地面完成过一次，这次通过国际空间站将高清视频传回来，表明激光传输技术是可行的，完全可以作为下一步进行更高速率传输和实用性通信的技术基础。这次试验证明，最主要的需求是可以满足的，比如NASA与国际空间站之间进行激光通信。

美国航天局（NASA）6日宣布，该机构5日利用激光束在3.5秒内把一段时长37秒的高清视频从国际空间站传送回地面，成功完成一项“可能根本性改变未来太空通信的技术演示”。实际上，人们对卫星激光通信的研究已有很长时间了，很多国家也进行过试验和演示。激光通信和传统的微波通信相比有很多优势，但需要克服的瓶颈也不少。短时间内，激光通信还无法代替传统微波通信，但其在军事领域的应用前景广阔。

四大优势无可匹敌

据美国航天局介绍，在这次试验中，他们利用极为细小的激光束传输数据，速率可比现有基于无线电波的通信方式提高10倍到1000倍。“这就好比从拨号上网升级到了宽带上网。”负责这一项目的工程师波格丹·瓦伊德说。这项试验只用了3.5秒就成功传回高清视频，相当于传输速率达到每秒50兆，而传统技术需要至少10分钟。

一名不愿透露姓名的中国航天专家8日接受《环球时报》记者采访时表示，美国之前曾从月球探测器上向地面进行过一次激光通信，又在地面完成过一次，这次通过国际空间站将高清视频传回来，表明激光传输技术是可行的，完全可以作为下一步进行更高速率传输和实用性通信的技术基础。这次试验证明，最主要的需求是可以满足的，比如NASA与国际空间站之间进行激光通信。

这名专家介绍称，激光通信最大优势在于通信容量大、速率高。因为激光的频率比微波射频高3-4个数量级，作为通信的载波，具有更大的可用频带。第二项优势在于功耗低。第三，激光通信的设备体积小、质量轻。第四是保密性好，可有效防止窃听并提高抗干扰能力。正是由于激光通信的众多优势，不少航天大国纷纷开展相关研究。美国早在上世纪90年代，就用航天飞机进行了激光通信试验。法国人则进行过卫星之间的激光传输，解决了信号捕捉的问题。日本曾试验过光通信卫星，掌握了基本的技术。中国也曾在“海洋-2号”卫星上进行过激光通信试验。

三大瓶颈制约应用

这名专家称，无论是从月球，还是从国际空间站往地面进行激光传输都不可避免遇到大气层衰减问题，从这次试验来看，这个问题应该已获得突破。激光在大气中传播时，受到大

气的影响比较严重，云雾、雨雪以及尘埃都会极大地妨碍、吸收光波传输，因此，其全天候传输能力较差。而对于军事任务而言，这一点将是十分致命的。

第二是接收机与发射机之间瞄准困难。激光束具有极高的方向性，目前只能通过机械装置进行定向，这也给发射和接收点之间的瞄准带来困难，这对发射和接收设备的稳定性和精度提出了很高要求，而且操作也更为复杂。NASA承认，此次试验的一大挑战是让空间站发出的激光束“极度精确地”锁定位于美国加州小镇赖特伍德的地面站。NASA称，由于空间站距地面400公里，运行时速高，这一任务“好似在9米开外，于行走中始终用激光指针瞄准某根头发的末梢”。

此外，远距离传输问题有待解决。此次激光通信试验，空间站与地面之间的距离约400公里左右，而通信卫星通常在3.6万公里高的轨道上。因此这项技术想要实用，还需要克服远距离传输导致的信号衰减，以及信号延时等问题。

“太空宽带”的军用潜力不可小视

专家认为，尽管激光的空间传输受大气损耗十分严重，但在大气层外的卫星之间以及卫星与星际探测器之间则影响较小，因此，激光通信或许会率先应用在这个领域。NASA就宣称，这项技术可用于空间站和“好奇号”火星探测器之间的快速通信。一些中继通信卫星也可采用激光通信方式。一旦较好地解决了大气损耗问题，未来侦察卫星可利用这项技术将更多的地面图像以更快的速度传回地面，一颗卫星将相当于几颗卫星，甚至十几颗卫星。此外，激光通信还能够进行对潜艇通信，解决长期以来困扰潜艇通信的一系列难题。

第二篇：激光通信技术2

通信设施是人类社会，尤其是现代社会必不可少的。由于电磁通信技术容量小、保密性差、越来越不能满足社会发展的需要。激光发明后，结合另一发明光导纤维，光通讯思想重获新生并取得了令人瞩目的成果。

作为信号传输的光纤通信首先于20世纪70年代由于低损耗光纤的诞生开始获得广泛应用，三十年来已成为现代通信技术领域里的一大重要支柱。至今已成功铺设横跨大西洋和太平洋的光缆，其中跨越大西洋的TAT—8光缆总容量达3．2万多个双向话路。1989年日本利用新型光信号放大器首创900千米光纤通信成功，达到使用长距离通信的要求，从此，光纤长途通信得到飞速发展，并形成全球性的产业。光纤已经成为通信网的重要传输媒介，现在世界上大约有85％的通信业务经光纤传输。美、日、英、法等8国已宣布，今后铺设长途通信干线不再使用电缆而改用光缆。

我国光纤通信开发起步于1972年，1976年研制出低损耗的多模光纤，1978年首先在上海两个市话分局之间铺设一条1.8千米可传送120路电话的光缆，继而在全国各地积极建设光纤通路。目前，中国最长的一条大容量光缆干线通信工程在京、津、济、宁之间建成，这条干线全长1484千米，可容纳12000条话路，并实现与沪宁和东南沿海光缆通信工程连接，大大改善中国沿海地区的通信条件。

激光通信技术将激光与电子很好地结合在一起，与以往的通信技术相比，具有四个显著的特点。

①通信容量大。通信容量的大小，通常指一对电线(或电缆)上能通多少路电话。激光可用的频率范围为1×107—1×109兆赫，比微波频率高10万—100万倍，一束激光可容纳100亿路电话。如果全球人口按60亿计算，则全世界的人同时利用一束激光通信还绰绰有余。

②通信质量高。且F指抗干扰性强，信噪比高，失真度小。激光通信能有效地满足这些要求：通电话，声音清晰；传输数据，准确无误；传递图像，色彩逼真。

③保密性好。由于激光几乎是一束平行而准直的细线，在空间传播时发散角极小，加之用以传输信息的激光大多是不可见的红外光，所以想截获激光非常困难。

④原料足，价格低。制造光纤的原料，是地球上取之不尽的石英，只要几克石英就能制出一公里长的光纤。因而用光纤代替普通金属导线可以节约大量宝贵的有色金属铜和铝。由于光导纤维的传输损耗低，因此中继站距离长。一般同轴电缆，每隔3千米就要设一个中继站，而光纤通信的中继站，距离可超出30千米，这就意味着采用光纤通信的投资可以大大降低。

第三篇：关于_“激光通信”的教学设计示例

关于“激光通信”的教学设计示例

第三节 激光通信

一、激光的特性

1、激光具有很高方向性

从普通光源发出的光是向四面八方传播的，传得越远光束越分散.而激光沿一定方向传播时几乎是不发散的，即使把激光发射到距地球38万千米的月球上，也只发散成一个直径为几千米的光斑.2、激光具有很高的单色性

普通光源发出的光如日光，是由多种不同的色光混合而成的.即使普遍认为很好的单色光源——氪灯发出的光也是由相近的色光组成的，颜色并不很纯，而激光是有很高的单色性，颜色很纯.3、激光具有很高的亮度

5一台大功率激光器收出的激光，亮度可达太阳亮度的10～10倍.二、激光的应用

1、激光应用范围

由于激光具有高方向性、单一性和高亮度.因而广泛应用于机械加工(如打孔、切割、精度测量、医疗手术、军事武器等方面)

2、激光通信

(1)激光通信原理 先将声音和图像信号调制到激光束上，然后把载有声音和图像信号的激光发送出去，最后用接收装置把声音和图像信号检出来.(2)激光通信特点 如果地面气候条件好，可以在直线距离为几十千米以至上百千米的两点之间直接进行激光通信.但是大气中的云、雨、雾、烟尘等因素，会使通信距离和通信质量受到限制.(3)光纤通信

①光纤通信的原理

光纤由内芯和包层两部分组成，内芯由光速较小的物质做成，包层由光速较大的物质组成，光在内芯中传播时，不断被包层反射回来，曲折前进.②光纤通信的优越性

a．带有信号的激光沿着光纤向前传播，不受外界条件的干扰，使激光通信能传播很远，并且能提高通信质量.b．激光的光纤通信容量大，一根光纤可以传送几百路电话，几个频道的电视节目，而用电缆来传送电信号，一根电缆只能传送几十路电话.

第四篇：我国首次太空授课成功进行

我国首次太空授课成功进行

老师在距离学生300公里的太空中，课堂设在天宫一号，听课师生超过六千万人，今天，在这个世界上最高、最大的“课堂”，我国首次太空授课活动成功进行。神舟十号航天员聂海胜、张晓光、王亚平为全国中小学生演示基础物理实验，这是我国第一次尝试利用航天飞行开展科普教育。

此次太空授课的主讲“老师”是女航天员王亚平，她在“助教”聂海胜和“摄像师”张晓光的协助下，分别对太空中物体质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球等5个太空物理实验进行演示和讲解，向全国学生展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象，验证了失重环境下物体运动和液体表面张力的基础物理原理，并回答了学生们的提问。

此次太空授课的地面课堂设在中国人民大学附中，来自北京16所中小学的对航天知识有浓厚兴趣的335名学生代表一起观摩太空实验，并与航天员“老师”进行互动。他们包括少数民族学生、进城务工人员随迁子女和港澳台地区在京读书的中小学生。与此同时，全国各地共8万所中学的6000余万名师生收听、收看了太空授课活动直播。

最后，聂海胜、张晓光、王亚平三位航天员依次为全国学生送上寄语：“愿同学们刻苦学习，增长知识，为中国梦添彩！”“深邃太空，奥秘无穷，探索无止境，让我们共同努力！”“飞天梦永不失重，科学梦张力无限！”

“这次活动让我们看到我国的科技界和教育界共同为青少年的成长而努力。”地面主讲物理老师、人大附中物理教师宓奇告诉记者。

首次太空授课活动由中国载人航天办、教育部和中国科技协会共同主办。教育部部长袁贵仁、副部长刘利民出席活动。据悉，为了确保持续40分钟的太空授课顺利实施，航天员进行了精心准备和认真备课，载人航天工程各系统也为太空授课活动提供全面支持和通信保障。

第五篇：一次成功的试验说课稿

30、《一次成功的试验》说课教案

尊敬的各位领导、老师：

你们好！我说课的题目是《一次成功的试验》，我准备从教材分析、教学目标、教学方法、学习方法、教学过程、板书设计六个方面入手。

本单元的主题是爱，对学生进行爱的教育，让学生明白如何去表达爱。

《一次成功的实验》是九年制义务教育小学语文（人教版）第五册第八单元的一篇课文。课文讲的是一位教育家在一所小学让三个小学生做“逃生”游戏。这个实验已经做过多次都没有成功，而这一次却获得成功。实验说明了合作才能成功，也赞扬有了危险先为别人着想的高尚品质。

根据《语文新课程标准》中提出的三维目标要求，我从知识与能力、过程与方法、情感、态度、价值观三方面入手，结合本课的特点，学生的学习情况，制定了三个教学目标：

目标一：会认3个生字，会写13个生字。正确读写“成功、实验、教育家、绳子、代表、茶杯、危险、顺利、如实、不假思索、激动、获得”等词语。

目标二：正确、流利地朗读课文，读懂课文内容，抓住小女孩的语言、动作领悟小女孩有了危险，先为别人着想的美好品德，对学生渗透爱的教育。

目标三：有感情地朗读课文，通过朗读进一步体会如何表达爱。

目标

二、目标三都体现本单元爱的主题，进一步落实本单元主题。

教学中，我把理解实验过程中小女孩说的话以及她的行为、教育家说的话作为本课教学的重难点。

我制定了以下教学方法：

1、多媒体辅助法。

2、朗读感悟法。

三年级的孩子已经具备了自学能力、合作学习能力，针对本课特点，我将学生的学习方法确定为：

1、抓住重点词句感悟课文内容的方法。

2、合作交流法。

3、反思评价法。

这三个方法的运用，主要体现以读为主语文教学的规律，尊重学生学习的主体地位，落实课标的理念。

为了更好地完成教学目标，突出阅读教学以读为主，体现读书的层次性，我设计了四个大的教学环节：

一、质疑导入；

二、初读课文，整体感知；

三、抓住重点词句，精读课文；

四、联系实际，深化总结。

下面我说一下第一大环节的设计，开门见山，今天我们一起来学习《一次成功的实验》这篇课文。师板书课题，生读题，让学生质疑：读了题目你想知道些什么？学生可能会说：“这是一个什么样的实验？” “实验为什么会成功？”对课题的质疑，培养了学生质疑问难的能力。

第二大环节初读课文，整体感知。这一环节的主要教学任务是让

学生把课文读正确、读通顺，初步感知课文，这一环节我设计了五个步骤：

1、让学生用自己喜欢的方式自由读课文，遇到不认识的字想办法解决。

2、多种形式学习生字，在学生自学的基础上检查，我打算用小组内检查读、指名读、同桌互读、开火车读等形式学习生字，并把学生容易读错的字作为强化的重点。

3、出示多音字“假”，让学生说说它有几个读音，强调一下在本文中的读音。

4、我选取了学生认为比较难写的 “绳”这个生字进行写字指导。我先引导学生观察它的偏旁是绞丝旁，为什么是绞丝旁，渗透造字规律，再让学生观察书写时应注意什么，然后师范写，生自由书写后展评。

5、指名分节读课文，其他同学认真听，他们读得是否正确，还要思考课文讲了一件什么事？这一环节，有的同学可能说不完整，我引导学生从事情的起因、经过、结果三方面概括文章的主要内容。这样学生比较容易概括文章的主要内容，同时，也是对学生学法的指导。

识字是阅读写作的基础，要引导学生用多种方法识记生字，加强写字指导，这一环节的设计旨在解决这一问题。

第三个大环节抓住重点词句，精读课文。

1、以学生提出的问题：“这是一个怎样的实验？”作为切入点，让学生默读课文，找出相关句子读一读。班内交流时，我相机用多媒体出示重点句：

教育家拿起茶杯向“井”里灌水，他一边灌，一边喊：“危险！快上来！一„„二„„”

我抓住“井”、“灌”两个重点词，引导学生体会实验时的着急、紧张，然后采用指名读、评价读、齐读的方式读好这一部分。

以“假如三个人都在井里，小女孩是怎么想的？”为切入，让学生体会小女孩的心理活动，相机出示：

一个小女孩低声对两个同伴说：“快！你第一，你第二，我最后。” 让学生谈读了这段话，你体会到了什么？我引导学生抓住“我最后”这几个关键字，体会小女孩在危险时刻，把生的希望留给别人，把危险留给自己，体会小女孩对别人的爱。在感悟的基础上，让学生读出小女孩的勇敢、坚定。在次基础上师生合作分角色朗读这两个重点段，让学生对课文内容有了更深的理解。

在这样紧张的情况下，小女孩为什么要这样做呢？多媒体出示重点句：

女孩不假思索地说：“有了危险，应该让别人先出去。” 这一环节，我引导学生联系上下文，理解“不假思索”的意思，让学生说说从“不假思索”这个词上你体会到了什么？从而让学生理解小女孩在危险时刻，把生的希望留给别人，把危险留给自己，体会小女孩对别人的爱。在此基础上，让学生说一说实验为什么会成功？学生可能会说：“是小女孩先人后己的品格和行为”“是小女孩临危不乱、沉着冷静，”“是同学们听从安排、有序撤离善于合作的团队精神。”在这个基础上，我要重点引导学生讨论成功的关键是什么？从而体会出成功的关键就是爱，对别人无私的爱，没有爱就没有成功，没有爱就没有这样的合作。

《语文课程标准》指出：“阅读是学生个性化的行为，不应以教师的分析来代替学生的阅读实践。”教学中我将朗读和体会结合起来，在学生品味理解课文后适时指导学生朗读，采取不同方式的读（指名读、分角色读、引读、齐读）激起学生朗读的兴趣，达到以读代讲，以读悟情的目的。

第四大环节联系实际，深化总结。让学生联系生活，想一想生活中有没有这种事情，如果遇到这种事情，你会怎样做？进一步强调爱的作用、爱的神奇。然后让学生通读全文，体会课文的思想感情。

这一环节的设计由文体引向生活，引导学生联系实际，体会先人后己的精神，并向小女孩学习，培养学生遇险境冷静处事的能力。

【板书设计】

一次成功的试验 合作

爱

成功

设计意图：突出本课主题爱，没有爱就没有合作，没有爱就没有成功，强调爱的作用、爱的神奇。

作业设计：

1、让学生把实验取得成功的原因讲给家长听，既锻炼学生运用词汇的能力，又培养了学生的口头表达能力。

2、推荐读书《爱的教育》，从课内阅读延伸到课外阅读。以上就是我执教这篇课文浅显的认识，如有不当之处，请各位领导、老师批评指正，谢谢大家！