Главная сложность в передаче данных с помощью лазера со спутников — атмосферная турбулентность, которая искажает и ослабляет сигнал. Чтобы решить эту проблему, учёные из Пекинского университета почты и телекоммуникаций и Китайской академии наук разработали новый метод под названием «AO-MDR synergy». Эта технология объединяет две методики: адаптивную оптику (AO), которая корректирует искажённый свет, и технологию разнесенного приема (MDR) для захвата рассеянных сигналов. Команда утверждает, что их метод предотвращает снижение качества связи, даже когда мощность сигнала очень низкая.

Свою разработку команда проверила в обсерватории Лицзян на юго-западе Китая. Используя телескоп диаметром 1,8 м, учёные сфокусировались на спутнике, находящемся на огромном расстоянии от Земли — целых 36 705 км.

Телескоп оборудован системой из 357 крошечных микрозеркал, каждое из которых можно контролировать отдельно. Эти микрозеркала — часть адаптивной оптики. Они активно изменяют и исправляют форму входящего лазерного света, который искажается из-за атмосферной турбулентности. После того как микрозеркала скорректируют свет, его обрабатывают для извлечения максимально надёжных данных. Затем этот свет направляется в многомодовое оптоволокно, где с помощью многоплоскостного преобразователя (MPLC) он разделяется на восемь базовых каналов.

Далее задача состоит в том, чтобы понять, какой из восьми каналов передает самый надежный и мощный сигнал. Этим занимается специальный алгоритм «выбора пути». Он в реальном времени анализирует силу и качество сигнала в каждом из восьми базовых каналов. Затем алгоритм находит три самых сильных и согласованных сигнала среди них.

В результате ученые зафиксировали значительное усиление сигнала, причем его устойчивость была подтверждена многократными экспериментальными проверками.

Главное преимущество нового метода — снижение ошибок при передаче данных. Это подтверждается ростом доли «пригодных сигналов» с 72% до 91,1%. Такое улучшение особенно важно в случаях, когда передаются ценные или чувствительные данные — даже небольшая ошибка может иметь серьёзные последствия. Например, при трансляции HD-фильма большее количество пригодных сигналов означает меньше зависаний, пикселизации и пропущенных кадров — то есть более плавное и стабильное воспроизведение.

При этом традиционная радиосвязь уже почти достигла своих технических ограничений по пропускной способности. Лазерная связь, в свою очередь, обеспечивает гораздо более широкий канал для быстрой и эффективной передачи данных.