隨著現(xiàn)代航天技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)從衛(wèi)星下傳給地面的信息在急劇增加，這就對(duì)航天高速信息傳輸能力提出了迫切需求。而衛(wèi)星激光通信技術(shù)由于具有通信容量大、保密性好、抗干擾能力強(qiáng)的突出優(yōu)點(diǎn)，可為空間觀測(cè)、災(zāi)害預(yù)報(bào)、資源勘測(cè)、空間科學(xué)研究等提供高速保真數(shù)據(jù)傳輸手段，有效解決航天數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問(wèn)題。該技術(shù)的應(yīng)用，將實(shí)現(xiàn)每秒數(shù)吉比特到數(shù)十吉比特的高數(shù)據(jù)率空間傳輸，為原有的信息傳輸帶來(lái)革命性的突破。該技術(shù)已成為近幾十年來(lái)國(guó)際上航天領(lǐng)域中新的研究熱點(diǎn)，成為國(guó)際航天重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域之一，美國(guó)、歐洲和日本等國(guó)家和地區(qū)在此研究領(lǐng)域均投入了大量人力、物力。

由馬晶和譚立英教授率領(lǐng)的哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院空間光通信技術(shù)研究中心的衛(wèi)星光通信研究團(tuán)隊(duì)，自1991年就開(kāi)展了衛(wèi)星光通信技術(shù)研究，是我國(guó)最早進(jìn)行衛(wèi)星光通信技術(shù)研究的單位。他們歷時(shí)20余年，從無(wú)到有，聯(lián)合多個(gè)學(xué)科，成立了空間光通信技術(shù)研究中心，創(chuàng)建了出色的跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)，建立了研究基地，走過(guò)了從概念研究到空間在軌試驗(yàn)的漫漫征程。

衛(wèi)星光通信團(tuán)隊(duì)從概念研究開(kāi)始，既扎扎實(shí)實(shí)地做好基礎(chǔ)研究，又勇于自主創(chuàng)新，善于協(xié)同創(chuàng)新，突破一個(gè)又一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，在我國(guó)衛(wèi)星光通信發(fā)展路程上，豎起了一個(gè)又一個(gè)的里程碑。2011年團(tuán)隊(duì)所進(jìn)行的我國(guó)首次星地激光通信鏈路試驗(yàn)，在2013年獲首個(gè)國(guó)防發(fā)明特等獎(jiǎng)，并入選2013年“中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”。同年，哈工大空間光通信技術(shù)研究中心衛(wèi)星光通信團(tuán)隊(duì)獲“全國(guó)工人先鋒號(hào)”稱(chēng)號(hào)。

團(tuán)隊(duì)先后承擔(dān)了國(guó)家30余項(xiàng)有關(guān)衛(wèi)星光通信技術(shù)研究項(xiàng)目。在衛(wèi)星光通信技術(shù)研究方面，先后獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)防技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)防技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)防科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)3項(xiàng)以及國(guó)防科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，共8項(xiàng)國(guó)家和省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利37項(xiàng)，出版專(zhuān)著3部，發(fā)表SCI、EI論文兩百余篇。

在1991年開(kāi)始的研究初期，馬晶和譚立英在既沒(méi)有經(jīng)費(fèi)又沒(méi)有設(shè)備的艱難情況下，一切都從零開(kāi)始。沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室，就向別的課題組借了一間潮濕的地下室作為實(shí)驗(yàn)室，每天都需要用去濕機(jī)除濕，經(jīng)常一天能夠抽出十幾升水。沒(méi)有實(shí)驗(yàn)儀器，就利用和修復(fù)破舊的實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備進(jìn)行早期的實(shí)驗(yàn)研究，沒(méi)有啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)，就拿出自家的錢(qián)進(jìn)行前期研究。

不知奮戰(zhàn)了多少個(gè)日日夜夜，經(jīng)過(guò)多次的論證和實(shí)驗(yàn)，終于完成了衛(wèi)星激光通信的概念研究。他們并沒(méi)有停止研究的腳步，但是衛(wèi)星激光通信研究沒(méi)有高精度的實(shí)驗(yàn)測(cè)試條件是無(wú)法進(jìn)行的，隨著研究不斷深入，他們的境況愈發(fā)窘迫。他們?cè)谛l(wèi)星激光通信領(lǐng)域的研究引起了學(xué)校的關(guān)注，5000元的校基金解決了他們的燃眉之急。之后，他們的研究工作得到了總裝備部和原國(guó)防科工委相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的支持，基礎(chǔ)科研基金、航天基金、預(yù)研基金等經(jīng)費(fèi)支持陸續(xù)補(bǔ)充進(jìn)來(lái)，關(guān)鍵技術(shù)研究取得了突破。

為了更好地開(kāi)展研究工作，馬晶和譚立英逐漸聯(lián)合相關(guān)學(xué)科組建起了衛(wèi)星光通信研究團(tuán)隊(duì)，并創(chuàng)建了空間光通信技術(shù)研究中心。他們將自己掌握的全部技術(shù)毫無(wú)保留地傳授給團(tuán)隊(duì)的新人，手把手地帶出了一批青年骨干，將一個(gè)研究方向變成了整個(gè)團(tuán)隊(duì)的事業(yè)追求。這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)成員都把衛(wèi)星激光通信事業(yè)當(dāng)成自己矢志不渝的追求。為了按時(shí)完成進(jìn)度，他們恨不得把一分鐘掰成兩分鐘過(guò)，平時(shí)根本沒(méi)有周末，過(guò)年過(guò)節(jié)也難得休息。

正是在這種執(zhí)著精神的支撐下，2000年，衛(wèi)星光通信研究團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)研究取得了階段性的成果，他們承擔(dān)的相關(guān)預(yù)研項(xiàng)目在北京通過(guò)了鑒定。鑒定專(zhuān)家委員會(huì)認(rèn)為，其技術(shù)水平和研究成果為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

成功沒(méi)有讓這個(gè)團(tuán)隊(duì)停下腳步，反而激勵(lì)他們向更高的目標(biāo)邁進(jìn)，他們決定向工程化研究進(jìn)軍。更高的目標(biāo)提出了更高的要求。衛(wèi)星激光通信本身就是一個(gè)跨學(xué)科的技術(shù)，要進(jìn)行工程化研究，更需要多學(xué)科的協(xié)作攻關(guān)。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，他們緊緊依靠學(xué)校扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)和學(xué)科優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮多學(xué)科協(xié)作攻關(guān)的傳統(tǒng)，形成了以衛(wèi)星激光通信技術(shù)為引導(dǎo)，包括光電子、精密機(jī)械、控制和電氣工程等多個(gè)學(xué)科組成的聯(lián)合協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

在有關(guān)部門(mén)大力支持下，哈工大衛(wèi)星光通信團(tuán)隊(duì)完成了星載光通信終端工程樣機(jī)研制，研發(fā)了衛(wèi)星激光通信地面動(dòng)態(tài)演示驗(yàn)證測(cè)試系統(tǒng)，研制了集成化高精度測(cè)試設(shè)備。2005年年末，衛(wèi)星光通信預(yù)研項(xiàng)目在驗(yàn)收時(shí)得到了評(píng)審專(zhuān)家組的一致好評(píng)。專(zhuān)家們又提出了更高的要求——向工程化空間試驗(yàn)階段進(jìn)軍。

2007年開(kāi)始，團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了搭載于海洋二號(hào)衛(wèi)星上的“星地激光鏈路試驗(yàn)”任務(wù)，這是我國(guó)首次衛(wèi)星光通信空間在軌試驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)現(xiàn)星地激光通信，需要在時(shí)速高達(dá)兩萬(wàn)八千公里高速運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星與地面站間進(jìn)行極其精確的對(duì)準(zhǔn)，星上和地面發(fā)射的兩束極窄的上、下行激光光束對(duì)準(zhǔn)的難度極高。如果高速移動(dòng)的針尖要對(duì)準(zhǔn)移動(dòng)的麥芒，其難度可想而知，而星地激光通信比這個(gè)還要難上百倍，否則，失之毫厘，差之千里。

經(jīng)過(guò)幾年的艱苦努力，團(tuán)隊(duì)研制的星地激光通信終端于2011年8月16日隨海洋二號(hào)衛(wèi)星發(fā)射入軌。2011年10月25日早6點(diǎn)，成功進(jìn)行了海洋二號(hào)衛(wèi)星星地激光鏈路捕獲跟蹤試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首次高精度高穩(wěn)定的雙向快速捕獲和全鏈路穩(wěn)定跟蹤。試驗(yàn)中，時(shí)速高達(dá)2萬(wàn)余公里高速運(yùn)動(dòng)中的衛(wèi)星與光通信地面站在近2千公里的距離下，成功進(jìn)行了精度遠(yuǎn)高于針尖對(duì)麥芒的動(dòng)態(tài)光束雙向高精度對(duì)準(zhǔn)捕獲和穩(wěn)定跟蹤。隨后，2011年11月10日成功進(jìn)行了我國(guó)首次星地激光通信鏈路數(shù)據(jù)傳輸試驗(yàn)，下傳數(shù)據(jù)每秒20兆比特；2011年11月25日成功進(jìn)行了星地激光高速數(shù)據(jù)傳輸試驗(yàn)，單路數(shù)據(jù)率達(dá)到每秒504兆比特。

我國(guó)首次星地激光通信試驗(yàn)，圓滿(mǎn)完成了各項(xiàng)試驗(yàn)研究任務(wù)。在國(guó)際上第一次成功進(jìn)行了雙向多種數(shù)據(jù)率在軌激光通信，第一次完成了雙波長(zhǎng)同步在軌激光通信，鏈路捕獲時(shí)間短、鏈路跟蹤穩(wěn)、通信質(zhì)量好。與國(guó)際上同類(lèi)在軌試驗(yàn)系統(tǒng)相比，綜合技術(shù)居國(guó)際先進(jìn)水平，部分性能?chē)?guó)際領(lǐng)先。這次試驗(yàn)表明，我國(guó)已經(jīng)掌握了衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)核心技術(shù)，對(duì)我國(guó)未來(lái)高速衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)具有重要意義。星地激光通信鏈路試驗(yàn)是我國(guó)衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑。該項(xiàng)試驗(yàn)的成功，標(biāo)志著我國(guó)在空間高速信息傳輸這一航天高技術(shù)尖端領(lǐng)域走在了世界發(fā)展前列！

同時(shí)，伴隨民用信息傳輸領(lǐng)域（地球資源、災(zāi)害、氣象詳查等實(shí)時(shí)傳輸，手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等）快速發(fā)展的巨大需求，空間高速信息網(wǎng)與地面光纖網(wǎng)相結(jié)合，形成天地一體化的高速信息網(wǎng)，將發(fā)揮巨大的社會(huì)推動(dòng)作用，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益！

科研的長(zhǎng)足進(jìn)步，離不開(kāi)人才的培養(yǎng)。衛(wèi)星光通信團(tuán)隊(duì)的成長(zhǎng)歷程，也是一個(gè)國(guó)家急需人才的培養(yǎng)過(guò)程。從團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建初期，就非常重視在研究過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生，歷練學(xué)生，讓學(xué)生真刀真槍地參與實(shí)際的研究工作。這樣不僅使他們學(xué)到了真本領(lǐng)，而且也使他們?cè)诮鉀Q國(guó)家重大急需技術(shù)的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)國(guó)家建設(shè)、民族興衰的使命感和責(zé)任感。

團(tuán)隊(duì)這些年已經(jīng)培養(yǎng)出一大批衛(wèi)星光通信的專(zhuān)門(mén)人才，已經(jīng)成為團(tuán)隊(duì)和相關(guān)研究院所的青年骨干，很多研究院所點(diǎn)名要衛(wèi)星光通信團(tuán)隊(duì)的學(xué)生。2011年進(jìn)行星地激光通信鏈路試驗(yàn)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)指揮，就是從碩士開(kāi)始培養(yǎng)的青年骨干，現(xiàn)在已是博士生導(dǎo)師，并且成為團(tuán)隊(duì)的核心骨干成員。衛(wèi)星光通信團(tuán)隊(duì)也逐步成長(zhǎng)壯大，在2013年獲得了“全國(guó)工人先鋒隊(duì)”稱(chēng)號(hào)。如今，衛(wèi)星光通信團(tuán)隊(duì)全體成員正在建立天地一體化激光高速信息網(wǎng)絡(luò)，在實(shí)現(xiàn)天地高速互聯(lián)的夢(mèng)想之路上，無(wú)畏地前行！