8月10日，“西光壹號(hào)”系列一箭五星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心搭乘“谷神星一號(hào)”遙七運(yùn)載火箭發(fā)射升空，中國(guó)科學(xué)院西安光機(jī)所自主研發(fā)的星載光交換機(jī)作為重要載荷之一搭載升空，開(kāi)展國(guó)內(nèi)首次高速光交換技術(shù)的空間驗(yàn)證工作。

近日，好消息傳來(lái)，載荷順利開(kāi)機(jī)多項(xiàng)技術(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)按期正常進(jìn)行，地面測(cè)試結(jié)果表明：星載光交換機(jī)各項(xiàng)功能正常，高光譜圖像信息完整，下傳地面解析后達(dá)到 “零誤碼”“零丟包”水平，實(shí)現(xiàn)全部既定目標(biāo)，高速光交換技術(shù)在軌試驗(yàn)取得圓滿成功。

搭建覆蓋全球的空間大容量光網(wǎng)絡(luò)，是未來(lái)實(shí)現(xiàn)海量用戶信息互聯(lián)共享的必由之路。星載光交換技術(shù)突破傳統(tǒng)技術(shù)壁壘，在光域直接將光信號(hào)進(jìn)行交換處理，無(wú)需“光／電”“電／光”轉(zhuǎn)換，有效解決了電交換處理存在的“電子速率瓶頸”問(wèn)題，具有網(wǎng)絡(luò)資源配置智能動(dòng)態(tài)、通信體制與協(xié)議透明、組網(wǎng)擴(kuò)展靈活、功耗低等優(yōu)勢(shì)，是太空“高速信息公路網(wǎng)絡(luò)的立交橋”，是空間海量數(shù)據(jù)分配、轉(zhuǎn)發(fā)等處理的核心技術(shù)。此次試驗(yàn)成功，是繼2022年5月20日實(shí)現(xiàn)星間激光通信技術(shù)在軌驗(yàn)證之后，西安光機(jī)所高速空間激光通信領(lǐng)域體系化發(fā)展取得的又一重要星上應(yīng)用，再次夯實(shí)了我國(guó)未來(lái)空間大容量光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的核心技術(shù)儲(chǔ)備和裝備支撐。

西安光機(jī)所的星載光交換技術(shù)，起步于“十二五”、發(fā)展于“十三五”、見(jiàn)效于“十四五”?！笆濉背跗?，面向空間信息網(wǎng)絡(luò)國(guó)家戰(zhàn)略需求，西安光機(jī)所率先部署星載光交換技術(shù)研究方向?；谒牟ɑ祛l光學(xué)非線性效應(yīng)，利用光波長(zhǎng)作為用戶地址，在光信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中進(jìn)行地址識(shí)別，達(dá)到無(wú)延時(shí)全光數(shù)據(jù)交換目的，避免了光緩存的難題。該技術(shù)取得4項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利，研制的全光交換系統(tǒng)作為代表性成果參加了國(guó)家“十二五”科技創(chuàng)新成就展。

“十三五”初期，西安光機(jī)所開(kāi)展星載激光／微波融合的光電混合交換技術(shù)研究。解決了激光／微波互轉(zhuǎn)換難題，開(kāi)發(fā)了基于IP OVER CCSDS天地互連協(xié)議的星載光交換原理樣機(jī)，吞吐量達(dá)到每秒50吉比特，包轉(zhuǎn)發(fā)延遲微秒量級(jí)。“十三五”末期，突破高速光報(bào)文交換技術(shù)，探索出“百吉比特量級(jí)大容量＋納秒量級(jí)低延遲”為核心指標(biāo)的全光報(bào)文交換技術(shù)體系，并完成了高速光報(bào)文交換原理樣機(jī)研制。

“十四五”初期，在突破上述一系列高速光交換技術(shù)基礎(chǔ)上，西安光機(jī)所持續(xù)攻克光電器件高穩(wěn)定性、通道串?dāng)_抑制、交換鏈路匹配等一系列工程技術(shù)難題，自主研發(fā)的星載光交換載荷隨“西光壹號(hào)”衛(wèi)星順利入軌，表明西安光機(jī)所實(shí)現(xiàn)了從基礎(chǔ)研究向工程應(yīng)用跨越發(fā)展的成功轉(zhuǎn)身。

圍繞自由空間領(lǐng)域信息高速互聯(lián)需求，西安光機(jī)所不僅在大力發(fā)展空間激光通信技術(shù)作為信息“高速路”，還在大力發(fā)展高速光交換技術(shù)作為信息“立交橋”，發(fā)展全光再生技術(shù)作為信息“加油站”，目前已建成集聚光、機(jī)、電、熱、信息處理、空間環(huán)境實(shí)驗(yàn)、整機(jī)裝配和檢測(cè)等功能設(shè)計(jì)于一體的、國(guó)內(nèi)較為全面的空間激光通信領(lǐng)域科研與工程研制平臺(tái)。