星地激光通信是在大氣環(huán)境下以激光為載體進(jìn)行的激光通信，即在地面端，將信息加載在激光器產(chǎn)生的高強(qiáng)度激光束上，并進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的激光束經(jīng)準(zhǔn)直和聚焦后射向太空，在衛(wèi)星端，光學(xué)系統(tǒng)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(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)過信號處理系統(tǒng)解調(diào)，恢復(fù)出原始信息。
　　與傳統(tǒng)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(shí)現(xiàn)了極大提升。具體來看，星地激光通信帶寬可達(dá)數(shù)太赫茲（THz），是微波通信數(shù)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(shù)據(jù)；激光通信方向性好、光束發(fā)散角小，使得星地激光通信傳輸?shù)陌踩�性和保密性更高。此外星地激光通信還具有設(shè)備體積小、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)勢。
　　星地激光通信可實(shí)現(xiàn)衛(wèi)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(wèi)星遙感、軍事通信、金融交易、天文觀測、應(yīng)急通信、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用空間。
　　近年來，星地激光通信關(guān)注度不斷提升，美國、日本、法國等國家均在加速發(fā)展星地激光通信技術(shù)。如法國國防創(chuàng)新局采用法國商業(yè)公司的地面站，完成了低軌衛(wèi)星與地面站之間的高速光學(xué)通信試驗(yàn)，該試驗(yàn)成功為高速光學(xué)通信系統(tǒng)及法國軍事衛(wèi)星集成奠定了基礎(chǔ)。
　　我國在星地激光通信領(lǐng)域已經(jīng)取得了顯著成果，技術(shù)水平處于世界領(lǐng)先。2017年我國在國際上首次實(shí)現(xiàn)高軌星地激光雙向通信，速率水平全球領(lǐng)先；2023年我國首次自主完成業(yè)務(wù)化應(yīng)用星地激光高速圖像傳輸試驗(yàn)；2024年9月，我國正式建成首個業(yè)務(wù)化運(yùn)行的星地激光通信地面站，并進(jìn)入常態(tài)化運(yùn)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(tǒng)（500毫米口徑，由中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院自主研制）。
　　星地激光通信應(yīng)用前景廣闊，但其技術(shù)難點(diǎn)與挑戰(zhàn)眾多，如易受大氣湍流、大氣衰減、背景輻射等因素，技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，研發(fā)難度大等。目前我國星地激光通信各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)均已突破，隨著激光通信地面站網(wǎng)建設(shè)完善，星地激光通信可用度將進(jìn)一步增強(qiáng)。我國星地激光通信領(lǐng)域布局企業(yè)包括極光星通、長光衛(wèi)星、久之洋、藍(lán)星光域、光客科技等。