激光通信技術(shù)的優(yōu)點很多，但要解決的難題也不少，除了能量損耗，從信號處理的角度看。接收機要接收到光波對其進行特性分析，需要與光波在頻率上、角度上，極化上對準。激光通信的頻率、極化方式存在水平艦艇的數(shù)據(jù)庫里，一旦傳感器感應(yīng)到光波能量變化，就會調(diào)整接收機開始匹配，但在角度上和上正如其發(fā)散角很小的優(yōu)點一樣，在通信之前，發(fā)射機和接收機都不知道對方的位置，因此怎樣將這個高指向性的激光信號準確傳輸?shù)綆酌追秶鷥?nèi)的海面上是亟待解決的問題。此外接受到的信號被太陽光的隨機背景噪聲所干擾，也需要將其濾除，這就需要濾波器具有足夠的頻率挑選性能。
德國海軍已經(jīng)在試驗艦上進行了激光通信試驗
為了解決能量損耗問題，科學家們在對大氣在各類天氣情況下的反射、折射，吸收特性進行長期觀察后進行了統(tǒng)計建模并輸入激光發(fā)生器的數(shù)據(jù)庫，從而使得激光發(fā)生器具有自適應(yīng)作用，在不同的天氣下使用不同的頻率避開高吸收率的波段，實現(xiàn)了較遠距離的通信。接收機則采取根據(jù)數(shù)據(jù)庫模擬激光信號在各類天氣下的畸變，從而實現(xiàn)接收、濾波及波形的重新整形。
為了解決信號處理方面的問題，最早使用的是大發(fā)散角激光，但很快發(fā)現(xiàn)這種辦法將能量分散的極為嚴重，從而導致接收機根本無法接收足夠的能量而失去通信功能。后來發(fā)現(xiàn)出了高精度的對準，捕獲和跟蹤技術(shù)，可以實現(xiàn)激光源和接收機的快速對準，具體方法則是先試用電磁波進行通信雙方進行“握手”，包括身份確認，位置確認。而后激光根本這些信息迅速對準目標的精確位置進行通信傳輸，這種“握手”的電磁波信息通信時間極短且采取干擾干擾技術(shù)，能夠保證對手無法在足夠的時間內(nèi)截獲。
在解決了這兩個問題后，激光通信重新煥發(fā)生機，美軍在這方面走在了世界前列，美國海軍在2006、2008年的“三叉戟勇士”和2007年圣地亞哥“海鷹”演習中，分別在驅(qū)逐艦上對該技術(shù)進行了驗證，試驗表明，通過以上技術(shù)，艦艇之間可以實現(xiàn)在20公里左右穩(wěn)定激光通信，傳輸速率接近1Gbps。2014年美國航天局進行了一次名為“激光通信科學光學載荷”（OPALS）的技術(shù)驗證，成功的將一段高清視頻從國際空間站傳回地面，一段時長37秒、名為“你好，世界！”的高清視頻，只用了3.5秒就成功傳回，相當于傳輸速率達到每秒50兆，而傳統(tǒng)技術(shù)下載需要至少10分鐘。
一款已經(jīng)投入使用的激光數(shù)據(jù)鏈設(shè)備，激光通信在海陸空各軍種均有非常廣闊的應(yīng)用前景
而德國的卡·爾蔡公司也不甘落后，特別是在藍綠波段的對潛激光通信方面建樹尤深，先后研發(fā)成功了固定式短程激光設(shè)備，中程激光通信設(shè)備，機動設(shè)備組網(wǎng)激光通信的典型系統(tǒng)，實現(xiàn)了20公里左右的1Gbps的通信傳輸。
而我國科學家在2011年10月25日，首次在海洋二號衛(wèi)星上進行了星地激光鏈路試驗，取得了圓滿成功。負責這一技術(shù)研發(fā)的哈爾濱工業(yè)大學馬晶、譚立英團隊在2015年獲得國家科技成果一等獎。
