空间高速激光通信技术用于实现星间、星地高速数据传输，可克服高分辨率卫星成像数据传输有限的瓶颈，是空间数据中继、星间组网的重要手段，也是一项国内外航天界高度关注的前沿高科技技术。
相干探测激光通信具有灵敏度高、白天可工作等技术优点，特别适用于空间超远距离（数万公里）卫星间的高速激光通信。相对第一代的几十、数百Mbps速率的直接探测激光通信技术，第二代的空间相干激光通信技术速率可达到数Gbps，乃至数十Gbps，成为国内外星间数据中继的主流方案。
此前，欧美等发达国家已投入大量人力物力开展相关技术研究，并取得重要进展。2007年，欧空局（ESA）率先在TerraSAR-X卫星与美国NFIRE卫星上采用多路复接方式实现了5.6Gbps的相干激光通信。2015年，欧空局又实现了低轨与高轨卫星之间的相干激光通信，通信距离达到5万公里，通信速率达到1.8Gbps，开辟了利用相干激光通信进行数据中继的先河。
2005年，中科院上海光机所开始空间相干激光通信技术的研究。2012年，在中科院支持下，启动相干激光通信在轨技术验证项目。通过3年多的技术攻关，突破了星载高频率频率稳定人眼安全波段的光纤激光器、高速相干信息编码调制、高灵敏度相干接收、大容量实时数据处理等系列关键技术，目前已经完成星载相干激光通信发射终端和地面相干激光通信接收终端的研制工作，单路通信具备星地5.12Gbps速率的通信能力。
与此同时，上海光机所为量子通信科学实验提供跟瞄用的窄信标/同步激光器。
