DE60100824T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Übertragungssignalnachführung in einem optischen Freiraumübertragungssystem - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Übertragungssignalnachführung in einem optischen Freiraumübertragungssystem Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Datenkommunikationssysteme und insbesondere optische Freiraum-Datenkommunikationsnetze.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Traditionelle Telekommunikationssysteme, die zwei oder mehr Standorte mit physischem Draht oder Kabel verbinden, sind im allgemeinen auf relativ langsame Anwendungen mit relativ geringer Kapazität begrenzt. Um diese Begrenzungen zu behandeln, verwenden in jüngster Zeit entwickelte Systeme Lichtwellenleiter. Die Lichtwellenleiter erfordern jedoch immer noch eine physische Kabelverbindung. Um diese Begrenzung zu entfernen, wurden Systeme entwickelt, die die Freiraumübertragung einer oder mehrerer mit Daten modulierter Lichtstrahlen verwenden. Systeme, die solche Strahlen verwenden, verbessern die Datengeschwindigkeit und Kapazitätsraten (bis zu 10 Gbps) sehr gegenüber traditionellen drahtgestützten Systemen und vermeiden gleichzeitig die Infrastrukturkosten traditioneller Kommunikationssysteme des Legens von Faserkabel, um einen Standort in dem System physisch mit einem anderen zu verbinden. Anstelle von Kabeln bestehen optische Freiraum-Kommunikationssysteme teilweise aus mindestens einem Sendeteleskop und mindestens einem Empfangsteleskop zum Senden bzw. Empfangen von Informationen zwischen zwei oder mehr Kommunikationsstandorten. Jedes dieser Teleskope enthält Optik, die mindestens aus einem Primärspiegel und einem Sekundärspiegel oder einer Linse besteht. Das Sendeteleskop verwendet seine Optik zum Senden des Lichtstrahls zu dem Empfangsteleskop. Das Empfangsteleskop verwendet seine Optik zum Fokussieren des ankommenden Lichtstrahls auf die Fokalebene des Teleskops. Im allgemeinen ist jedes Teleskop an ein Kommunikationsnetz oder an eine andere Quelle bzw. an ein anderes Ziel von Informationen angeschlossen. Im Betrieb empfängt das Sendeteleskop Informationen über Kabel oder drahtlose Übertragung von seinem jeweiligen Netzwerk und sendet dann einen mit diesen Informationen modulierten Lichtstrahl zu einem oder mehreren Ziel-Empfangsteleskopen. Jedes Empfangsteleskop leitet Daten dann über eine Kabel- oder drahtlose Übertragung zu seinem beabsichtigten Ziel in seinem jeweiligen Netzwerk weiter.
  • Die oben erwähnten Freiraum-Kommunikationssysteme hätten deshalb scheinbar die Vorteile verringerter Kosten bei der Installation und Wartung physischer festverdrahteter Teile von Netzwerken, während gleichzeitig die Übertragungskapazität vergrößert wird. Die optische Freiraumkommunikation kann jedoch durch vielfältige Faktoren behindert werden. Zum Beispiel können Zellen mit variierenden Temperaturen, die vom Boden aufsteigen, zu turbulenten Volumen der Atmosphäre mit verschiedenem Berechnungsindex führen. Bei kleineren turbulenten Störungen wird, wenn der Lichtstrahl durch diese Bereiche verläuft, ein Teil des Lichtstrahls gebeugt, um so eine Verzerrung des gesendeten Lichtstrahls zu verursachen. Wenn das turbulente Volumen groß genug ist, kann der gesamte Strahl gebeugt werden, solange bis er nicht mehr in der Fokalebene des Empfangsteleskops auf den Lichtwellenleiter einfällt, wodurch ein Zustand entsteht, der als Strahlwanderung bekannt ist und die Kommunikation unterbrechen kann. Außerdem kann es zum Beispiel durch Nebel oder Schnee in der Atmosphäre zwischen dem Sende- und dem Empfangsteleskop zu einer Dämpfung des Lichtstrahls kommen.
  • Alternativ dazu kann es zu Kommunikationsunterbrechungen kommen, wenn sich das Sende- und/oder das Empfangsteleskop aufgrund vielfältiger Faktoren wie zum Beispiel Wind, thermische Effekte, Vibration der Teleskopanbringungen oder unbeabsichtigte Bewegung eines oder beider der Teleskope bewegt, sodaß nicht mehr die maximale Amplitude des gesendeten Strahls auf dem Lichtwellenleiter in der Fokalebene des Empfangsteleskops einfällt, was zu einem Verlust der Kommunikationskonnektivität führt.
  • Aus EP-A-0 398 596 ist eine atmosphärische Kommunikationsstrecke mit zwei Sendern/Empfängern bekannt, die sich an jedem Ende einer Unterbrechung von Lichtwellenleiter befinden. Das Licht wird von einem Sendeteil eines Senders/Empfängers zur atmosphärischen Übertragung zu einem Empfangsteil eines Senders/Empfängers expandiert und kollimiert. Im Empfänger wird der empfangene Strahl optisch auf ein Ende eines Lichtwellenleiters fokussiert, um Licht in diesen Lichtwellenleiter einzukoppeln. Die Optik in den Sendern/Empfängern ist auf einer Plattform angebracht, die in Echtzeit einstellbar ist, um das empfangene Signal zu optimieren. Die optische Ausrichtung kann automatisch durch Steuern des Senders aufrechterhalten werden. Die Sender und die Empfänger erfordern außer dem ankommenden Strahl keine Kommunikation, um die optische Ausrichtung aufrechtzuerhalten, und erfordern keine zusätzlichen Bit in dem Datenstrom zur Telemetrie.
  • Aus US-A-3 497 697 ist ein optisches Freiraum-Kommunikationssystem bekannt, wobei die zwischen einem lokalen Oszillatorsignal und einem ankommenden Kommunikationssignal erzeugte Interferenz dazu verwendet wird, zu bestimmen, ob der Empfangs-Sender/Empfänger mit dem gesendeten Strahl ausgerichtet ist. Wenn das ankommende Signal und das des lokalen Oszillators perfekt ausgerichtet sind, wird das Ausgangssignal eines Fotodetektors, auf dem die Signale jeweils einfallen, maximiert. Mit dem Ausgangssignal des Fotodetektors werden Steuerungsantriebe für eine Steuereinheit gelenkt, um so das Empfängersystem mit dem ankommenden Signal auszurichten. Das Empfängersystem ist mit dem ankommenden Laserstrahl ausgerichtet, wenn die Wechselstromkomponente des Fotodetektors nicht mehr fluktuiert und maximiert wird.
  • Aus US-A-5 347 387 ist ein selbstausrichtender lokaler Sender/Empfänger bekannt, wobei ein von der Optik eines fernen Sender/Empfängers getrenntes Fernbaken zur Bereitstellung eines Signals zum Ausrichten des lokalen Senders/Empfängers mit dem fernen Sender/Empfänger verwendet wird. Nach der Ausrichtung sendet die Optik des fernen Senders/Empfängers ein Kommunikationssignal zu dem lokalen Sender/Empfänger.
  • Kurzdarstellung der Erfindung Die oben erwähnten Probleme, die mit dem Verlust der Kommunikation verbunden sind, der auf einer durch Dämpfung oder Turbulenz verursachte Strahlwanderung oder Bewegung der Teleskope zurückzuführen ist, werden mit der vorliegenden Erfindung im wesentlichen beseitigt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird als Reaktion auf eine gemessene Abnahme der Empfangssignalamplitude die auf dem Empfangslichtwellenleiter im Empfangsteleskop einfallende Signalamplitude entweder durch Dithern des gesendeten Lichtstrahls, des Empfangslichtwellenleiters oder von beiden variiert. Die Ausrichtung des gesendeten Lichtstrahls und des Empfangsteleskops wird durch Verwendung der Messung im Empfangsteleskop eines der Amplitude des empfangenen Lichtstrahls zugeordneten Signalparameters, wie zum Beispiel der Empfangssignalleistung, erzielt, um die Variation der Bewegung entweder des gesendeten Lichtstrahls oder des Empfangslichtwellenleiters zu steuern, damit sie eine Koinzidenz der maximalen Amplitude des Strahls und des Empfangslichtwellenleiters in der Empfangsfokalebene bewirkt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der in der Fokalebene des Sendeteleskops befindliche Lichtwellenleiter in einem variablen Muster, wie zum Beispiel in einem Kreis mit variablem Radius, gedithert. Die Auswirkung dieses Ditherns besteht darin, den gesendeten Lichtstrahl in einem Muster oszillieren zu lassen, das diesem Dithermuster entspricht, wodurch wiederum die Empfangssignalamplitude des Bildes auf der Fokalebene des Empfangsteleskops oszilliert. Ein Signalparameter, wie zum Beispiel die Empfangssignalleistung am Lichtwellenleiter in der Fokalebene des Empfangsteleskops wird dann gemessen, während der Strahl oszilliert. Durch Vergleichen der Phase der bekannten Oszillationsbewegung des Lichtwellenleiters mit der Phase der gemessenen Leistung des Empfangssignals wird eine Phasenverschiebung bestimmt. Mit der Leistungsmessung und der Phasenverschiebungsbestimmung werden dann sowohl die Richtung als auch der Betrag der Bewegung des Sendelichtwellenleiters bestimmt, die bzw. der notwendig ist, um die Empfangssignalamplitude am Empfangslichtwellenleiter zu maximieren. Während die Empfangssignalamplitude des Bildes auf der Fokalebene des Empfangsteleskops zunimmt, wird der Radius des Ditherns des gesendeten Lichtwellenleiters vermindert. Eine maximale Signalamplitude wird durch iteratives Messen der Empfangssignalleistung, Bewegen des Sendelichtwellenleiters, um eine größere Empfangssignalleistung zu erzielen, und Reduzieren des Radius des Dithermusters erreicht. Das Ergebnis ist eine Suchfunktion, wobei die maximale Empfangssignalamplitude gesucht und dann aufrechterhalten wird, indem schrittweise feinere Einstellungen an der Position des Sendelichtwellenleiters und dem Dithermusterradius vorgenommen werden.
  • Bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nicht der Sendelichtwellenleiter gedithert, sondern die Position des Empfangslichtwellenleiters in oder in der Nähe der Fokalebene des Empfangsteleskops in einem variablen Muster, um den Punkt der maximalen Signalamplitude zu finden. Durch Verwendung der oben beschriebenen Phasenverschiebungsmeßtechnik kann der Empfangslichtwellenleiter schrittweise näher an den Punkt in der Fokalebene gerückt werden, an dem der Lichtstrahl fokussiert wird (also dem Punkt der maximalen Empfangsamplitude des empfangenen Lichtstrahls). Wie bei der obigen Ausführungsform wird, während diese Bewegung stattfindet, der Radius des kreisförmigen Dithermusters verringert, um schrittweise feinere Einstellungen der Position des Empfangslichtwellenleiters zu ermöglichen.
  • Falls atmosphärische Störungen den Weg des gesendeten Strahls verändern oder wenn Störungen sowohl am Sende- als auch am Empfangsteleskop auftreten, kann ein Dithern sowohl des gesendeten Strahls als auch des Empfangslichtwellenleiters notwendig sein, um Koinzidenz der maximalen gesendeten Signalamplitude und des Empfangslichtwellenleiters zu erzielen.
  • Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden durch Verwendung eines Spiegelentwurfs ermöglicht, der die Fläche der Fokalebene der Teleskope vergrößert. Genauer gesagt verwenden diese Ausführungsformen einen Entwurf, durch den die Form des Primär- und des Sekundärspiegels durch eine variable Kegelkonstante gekennzeichnet ist, um die Fläche der Fokalebene der Teleskope zu maximieren. Die Verwendung solcher Spiegel in Freiraum-Laserkommunikationssystemen ist der Gegenstand einer gleichzeitig mit der vorliegenden eingereichten und gleichzeitig anhängigen Anmeldung mit dem Titel „Telescope for Free Space Optical Communication System", laufende Nr. 09/679,159.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein optisches Freiraum-Kommunikationssystem, das eine vorbekannte Teleskopvorrichtung verwendet, während normaler Kommunikationsbedingungen;
  • 2 zeigt ein optisches Freiraum-Kommunikationssystem, das eine vorbekannte Sendeteleskopvorrichtung verwendet, wobei eine Störung, wie zum Beispiel eine unbeabsichtigte Bewegung des Teleskops, zu einer Abweichung des gesendeten Strahls von seinem beabsichtigten Weg und somit zu einer reduzierten Empfangssignalamplitude führt;
  • 3 zeigt ein optisches Freiraum-Kommunikationssystem, das eine vorbekannte Empfangsteleskopvorrichtung verwendet, wobei eine Störung, wie zum Beispiel eine unbeabsichtigte Bewegung des Teleskops, zu einer reduzierten Empfangssignalamplitude führt;
  • 4 zeigt ein optisches Freiraum-Kommunikationssystem, das eine vorbekannte Teleskopvorrichtung verwendet, wobei Störungen aufgrund von Turbulenzen, Dämpfung oder relativer Winkelfehlausrichtung zwischen dem Sende- und dem Empfangsteleskop den Kommunikationsverlust verursachen;
  • 5 zeigt das Kommunikationssystem der vorliegenden Erfindung, wodurch der gesendete Lichtstrahl in einem variablen Muster gedithert wird;
  • 6 zeigt eine Ansicht der in 5 als A-A' bezeichneten orthogonalen Ebene und weiterhin ein representatives Muster in dieser Ebene, mit dem der Sendelichtwellenleiter und daher der gesendete Lichtstrahl gedithert wird, um eine auf dem Empfangsteleskop einfallende maximale Signalamplitude zu erzielen;
  • 7 zeigt ein representatives Muster, mit dem der Empfangslichtwellenleiter in oder in der Nähe der Fokalebene des Empfangsteleskops gedithert wird, um eine maximale Signalamplitude des Empfangssignals zu erzielen;
  • 8 zeigt eine graphische Darstellung der Oszillation des gesendeten Strahls oder des Empfangslichtwellenleiters und die entsprechende gemessene Empfangssignalleistung als Funktion der Zeit, die eine Bestimmung der Phasenverschiebung ermöglicht; und
  • 9 zeigt ein Flußdiagramm, das die Schritte der vorliegenden Erfindung beschreibt.
  • Ausführliche Beschreibung
  • 1 zeigt ein Diagramm zweier vorbekannter optischer Kommunikationsteleskope 101 und 102 während normaler Betriebsbedingungen in einem optischen Freiraum-Kommunikationssystem. Der Laser 130 erzeugt einen optischen Lichtstrahl, der mit aus dem Netzwerk 110 empfangenen Daten moduliert wird. Das Sendeteleskop 101 empfängt das modulierte optische Signal über den Lichtwellenleiter 106. Der Primärspiegel 120 und der Sekundärspiegel 121 formen optisch den modulierten Lichtstrahl, sodaß, wenn das Sendeteleskop 101 und das Empfangsteleskop 102 ordnungsgemäß ausgerichtet sind, der Strahl auf der Fokalebene des Empfangsteleskops einfällt. Das Empfangstelekop 102 verwendet seine Optik, die aus einem Primärspiegel 122 und einem Sekundärspiegel 123 besteht, zur Fokussierung des ankommenden modulierten Lichtstrahls 103 auf den Empfangslichtwellenleiter 112 in der Fokalebene des Empfangsteleskops 102. Der Empfangslichtwellenleiter 112 sendet dann das modulierte optische Signal zu dem Empfänger 129, der die Daten aus dem Strahl demoduliert und die Daten in elektrischem Format zu Vernetzungsgeräten in dem Netzwerk 109 weiterleitet, die die Daten in diesem Netzwerk weiter verbreiten.
  • In bestimmten Situationen kann es jedoch sein, daß nicht die maximale Amplitude des Lichtstrahls 103, der von dem Sendeteleskop 101 gesendet wird, voll auf dem Lichtwellenleiter in der Fokalebene des Empfangsteleskops 102 einfällt. Zum Beispiel zeigt 2 den Fall, daß eine Störung in dem Sendeteleskop zu einer Abweichung des gesendeten Lichtstrahls von seinem beabsichtigten Weg führt. Wenn der Sendelichtwellenleiter ein optisches Signal zu dem Sendeteleskop 201 sendet, bildet in diesem Fall die Optik des Teleskops den Strahl 203 so, daß er nur teilweise auf dem Empfangsteleskop 202 einfällt. Obwohl das empfangene Lichtstrahlbild weiter auf dem Empfangslichtwellenleiter 212 einfällt, fällt weniger Lichtenergie auf diesen Lichtwellenleiter ein. Folglich ist die Amplitude des von dem Empfangslichtwellenleiter 212 empfangenen Bildes vermindert.
  • In einem in 3 gezeigten anderen Fall entsteht eine Störung am Empfangsteleskop. In diesem Fall fällt zwar weiter die maximale Amplitude des gesendeten Strahls 303 auf dem Empfangsteleskop 302 ein, aber das Bild auf der Empfangsfokalebene 313 bewegt sich in bezug auf den Empfangslichtwellenleiter 312 zum Beispiel zu dem Punkt 311. Das Ergebnis ist, daß die Amplitude des Signals, das von dem Empfangslichtwellenleiter 312 empfangen wird, vermindert ist.
  • 4 zeigt einen dritten Fall einer Störung, die auftritt, wenn turbulente Zellen variierender Temperatur in der Atmosphäre und Dämpfung zwischen dem Sende- und dem Empfangsteleskop 401 bzw. 402 besteht. Wenn der gesendete Strahl 403 die Turbulenz 404 und/oder die Dämpfung 405 durchläuft, kann der Strahl von seinem beabsichtigten Weg abweichen und die Amplitude des Signalbildes auf der Fokalebene des Empfangsteleskops kann verringert werden. Wenn genug Turbulenz oder Dämpfung in dem Weg zwischen dem Sende- und dem Empfangsteleskop vorhanden ist, kann die Abweichung oder Reduktion der Amplitude einen solchen Betrag aufweisen, daß bewirkt wird, daß der gesendete Lichtstrahl nicht auf dem Lichtwellenleiter 412 in der Fokalebene des Empfangsteleskops 402 einfällt.
  • 5 zeigt ein Freiraum-Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Sende- und der Empfangslichtwellenleiter gedithert werden können, um maximale Empfangssignalleistung zu erreichen. Bei dieser Ausführungsform erzeugt wieder der Laser 530 einen Lichtstrahl, der von dem Modulator 504 mit Daten aus dem Netzwerk 510 moduliert wird. Der Lichtstrahl wird dann über den Lichtwellenleiter 506 zu dem Sendeteleskop 501 gesendet, das den Strahl über den freien Raum zum Empfangsteleskop 502 sendet. Der Lichtstrahl wird in den Lichtwellenleiter 512 in der Fokalebene des Empfangsteleskops 502 fokussiert. Der Fotodetektor 508 wandelt das optische Signal in ein elektrisches Signal um, das zur Demodulation der Daten aus dem Lichtstrahl zum Empfänger 529 gesendet wird. Die Signalleistung des elektrischen Signals wird, dann durch den Leistungsmesser 531 gemessen. Wenn atmosphärische Störungen oder Störungen an einem der Teleskope bewirken, daß nicht die maximale Amplitude des Lichtstrahls 503 auf den Empfangslichtwellenleiter 512 einfällt, fällt die Signalleistung des optischen Signals an dem Lichtwellenleiter 512 ab, was zu einem erkennbaren Leistungsabfall durch den Leistungsmesser 531 führt.
  • Bei einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, wenn eine Störung in dem Sendeteleskop auftritt, der Sendelichtwellenleiter 503 gedithert, um die maximale Empfangsleistung wieder herzustellen. Um das Dithern einzuleiten, sendet die Steuerung 532 im Empfangsteleskop ein Signal zu der Steuerung 523 in dem Sendeteleskop. Die Steuerung 523 erzeugt dann Signale, die motorisierte Stufen 521 und 522 steuern, um den Sendelichtwellenleiter 506 und daher den Lichtstrahl 503 in einem kreisförmigen Dithermuster zu bewegen. Als Folge variiert die Amplitude des Bildes des empfangenen Strahls in der Fokalebene des Empfangsteleskops 502 gemäß der Bewegung des gesendeten Strahls.
  • 6 stellt die in 5 als A-A' bezeichnete Ebene dar, die orthogonal zu der Längsachse des Empfangsteleskops ist, in der sich der Primärspiegel dieses Teleskops befindet. 6 zeigt weiter die Bewegung des Querschnitts des gesendeten Lichtstrahls in dieser Ebene, die sich aus dem Dithern des Sendelichtwellenleiters 506 in 5 ergibt. Wenn eine Störung im Sendeteleskop den Weg des gesendeten Strahls vor jedem Dithern verändert hat, fällt der gesendete Strahl und daher die maximale gesendete Signalamplitude auf den Bereich 601 ein. Der Punkt 603 stellt die Position des Empfangsteleskops dar. Da nicht die maximale Signalamplitude des gesendeten Lichtstrahls, befindlich am Punkt 601, auf dem Empfangsteleskop 603 einfällt, erkennt der Leistungsmesser 531 in 5 einen Leistungsabfall unter eine spezifizierte Schwelle. Folglich wird, wie oben beschrieben, der Sendelichtwellenleiter 506 in 5 in einem kreisförmigen Muster gedithert, was zu einem entsprechenden kreisförmigen Muster 604 des gesendeten Strahls mit Ursprung 601 und Radius R mit der Bezeichnung 606 führt. Um dieses Muster einzuleiten, wird der Sendelichtwellenleiter so bewegt, daß der gesendete Strahl entlang dem Radius 606 zu dem Punkt 602 auf dem Umfang des kreisförmigen Musters 604 bewegt wird und beginnt, das kreisförmige Dithermuster 604 in der Richtung 605 um den Ursprung des Kreises 601 herum zu transitieren.
  • Wieder mit Bezug auf 5 werden, während der Sendelichtwellenleiter 506 gedithert wird, von dem Leistungsmesser 531 Empfangssignalleistungsmessungen genommen und zu einem Phasenregelkreis (PLL) 511 gesendet. Phasenregelkreise sind in der Technik wohl bekannt. Der PLL 511 empfängt Signale, die das Ditheroszillationsmuster aus der Steuerung 523 im Sendeteleskop darstellen. Der PLL 511 isoliert dann die Vertikal- und Horizontalkomponenten der Ditheroszillation des Sendelichtwellenleiters 506.
  • 8 zeigt eine graphische Darstellung der Vertikal- und Horizontalkomponenten 801 bzw. 802 der Bewegung des gesendeten Strahls, während der Strahl einen Zyklus des Dithermusters 604 in 6 abschließt. Die Variable T entlang der horizontalen Achse ist als die Zeit definiert, die das Dithermuster braucht, um am Zyklus abzuschließen. Die Komponente 803 in 8 zeigt außerdem die von dem Leistungsmesser 531 in 5 gemessene Leistung im Empfangsteleskop, entsprechend dem Dithermuster 604 in 6. Während der gesendete Strahl durch das Dithermuster 604 bewegt wird, vergleicht der PLL 511 die Phasenabweichungen zwischen den Vertikal- und Horizontalkomponenten der Bewegung 801 und 802 in 8 mit der gemessenen Signalleistung 803 im Empfangsteleskop. Der PLL 511 gibt dann Horizontal- und Vertikalphasenfehlerwerte aus, die diesen Abweichungen entsprechen. Diese Fehlerwerte und die gemessene Leistung geben die Winkelrichtung und den Betrag der Bewegung, des Ursprungs 601 des kreisförmigen Dithermusters 604 an, die bzw. der notwendig ist, um einen Einfall der maximalen Amplitude des gesendeten Strahls 602 auf dem Empfangslichtwellenleiter 512 in der Fokalebene des Empfangsteleskops 603 zu erzielen. Während der Ursprung 601 des Dithermusters 604 und entsprechend die Maximalamplitude des gesendeten Strahls näher zu dem Empfangsteleskop 603 bewegt werden, werden durch Reduzieren des Radius 606 des Dithermusters feinere Bewegungen ermöglicht. Somit kann man durch iteratives Messen der Empfangssignalleistung, Einstellen der Position des Ursprungs des Dithermusters des gesendeten Strahls und Verringern des Radius des Dithermusters, um zunehmend feinere Einstellungen zu erhalten, die maximale Empfangsleistung erreichen.
  • Für Fachleute ist erkennbar, daß das Dithern des gesendeten Strahls nur solche Störungen vollständig korrigiert, deren Ursprung im Sendeteleskop liegt. Wenn zum Beispiel das Sendeteleskop unbeabsichtigt bewegt wird, fällt der gesendete Strahl möglicherweise nicht vollständig auf dem Empfangsteleskop ein, was zu einer verringerten Empfangsamplitude führt. In einem solchen Fall kann der Sendelichtwellenleiter, wie oben beschrieben, gedithert werden, um den gesendeten Weg des Lichtstrahls so zu bewegen, daß er wieder vollständig auf dem Empfangsteleskop einfällt und entsprechend wieder die maximale gesendete Signalamplitude auf dem Empfangslichtwellenleiter in der Fokalebene dieses Teleskops einfällt. Wenn im Empfangsteleskop eine Störung auftritt, führt jedoch ein einfaches Maximieren der Signalamplitude, die auf dem Empfangsteleskop einfällt, nicht unbedingt zu der Koinzidenz der maximalen gesendeten Signalamplitude und des Empfangslichtwellenleiters. Stattdessen können Korrekturmaßnahmen im Empfangsteleskop notwendig sein.
  • Deshalb betrifft eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Situation, wenn eine Störung im Empfangsteleskop auftritt, was zu einer Verringerung der Empfangssignalamplitude am Empfangslichtwellenleiter des Empfangsteleskops führt. Wenn eine Störung im Empfangsteleskop auftritt, wie zum Beispiel wenn das Teleskop unbeabsichtigt bewegt wird, ist das Ergebnis eine Änderung des Einfallwinkels des gesendeten Lichtstrahls in bezug auf das Empfangsteleskop. Eine solche Änderung führt zu einer Bewegung des Bildes des empfangenen Strahls in der Empfangsfokalebene von dem Punkt weg, an dem das Bild vollständig auf dem Empfangslichtwellenleiter einfällt. Dies führt zu einem entsprechenden Abfall der Amplitude des auf dem Empfangslichtwellenleiter einfallenden Empfangssignals. Anstatt den Sendelichtwellenleiter zu dithern, wird deshalb, wenn eine Störung im Empfangsteleskop auftritt, der Empfangslichtwellenleiter in dem Empfangsteleskop gedithert, während die Position des Bildes des empfangenen Strahls in der Fokalebene des Empfangsteleskops 502 konstant bleibt. 7 stellt die Bewegung des Empfangslichtwellenleiters 512 am Ursprung 701 des Kreises 704 mit Bezug auf den festen Punkt der maximalen Amplitude 703 in der Fokalebene des Empfangsteleskops dar.
  • Wenn der Leistungmesser 531 in 5 einen Abfall der Empfangssignalleistung mißt, der sich aus diesem Abfall der Amplitude ergibt, erzeugt die Steuerung 532 Signale, die bewirken, daß die motorisierten Stufen 526 und 527 den Empfangslichtwellenleiter 512 in einem kreisförmigen Dithermuster (704 in 7) bewegen. Der Empfangslichtwellenleiter 512 bewegt sich von dem Ursprung 701 des Kreises 704 aus entlang dem Radius 706 zu dem Punkt 702 und leitet das kreisförmige Dithermuster in der Richtung 705 um den Ursprung 701 ein. Der PLL 511 vergleicht die Phase der Empfangsleistung mit der Phase der Vertikal- und Horizontalkomponenten der Bewegung des Lichtwellenleiters 512. Der PLL 511 gibt dann Fehlerwerte aus, um den Betrag und die Richtung der Bewegung anzugeben, der bzw. die notwendig sind, um den Ursprung des Dithermusters 704 so zu bewegen, daß der Punkt der maximalen Empfangsleistung 703 auf dem Empfangslichtwellenleiter 512 einfällt. Während sich der Ursprung des Dithermusters 704 dem Punkt der maximalen Leistung 703 annähert, werden durch Verringern des Radius 706 des Dithermusters feinere Bewegungen ermöglicht. Auf diese Weise kann man die maximale Empfangsleistung durch iteratives Messen der Empfangssignalleistung, Einstellen der Position des Ursprungs des Dithermusters des Empfangslichtwellenleiters und Reduzieren des Radius des Dithermusters, um zunehmend feinere Einstellungen zu erhalten, erreichen.
  • Es sollte beachtet werden, daß die obigen Ausführungsformen nur die Fälle behandeln, wenn eine Störung lokal entweder im Sende- oder im Empfangsteleskop auftritt. Wie bereits besprochen, wird die optische Freiraumkommunikation jedoch häufig durch atmosphärische Störungen zwischen dem Sende- und dem Empfangsteleskop beeinflußt. In einem solchen Fall kann es notwendig sein, sowohl den gesendeten Strahl als auch den Empfangslichtwellenleiter entweder gleichzeitig oder sequenziell zu dithern, um Koinzidenz der maximalen Amplitude des gesendeten Lichtstrahls und des Empfangslichtwellenleiters zu erzielen. Wenn zum Beispiel eine oder mehrere Störungen in der Atmosphäre entlang dem Weg des gesendeten Strahls zwischen dem Sende- und dem Empfangsteleskop auftreten, kann das resultierende Bild auf dem Teleskop eine verringerte Amplitude aufweisen, ähnlich dem Fall, wenn eine Störung im Sendeteleskop auftritt. Außerdem kann dieses selbe Bild durch die atmosphärischen Störungen zu einem neuen Punkt in der Empfangsfokalebene bewegt werden, ähnlich dem Fall, wenn eine Störung im Empfangsteleskop auftritt. Folglich kann in solchen Fällen atmosphärischer Störungen die maximale Amplitude nur durch Dithern auf die beschriebene Weise sowohl des gesendeten Strahls (um die Amplitude des gesendeten Strahls, der auf dem Empfangsteleskop einfällt, zu maximieren) als auch des Empfangslichtwellenleiters (um den Empfangslichtwellenleiter zu dem Punkt zu bewegen, an dem die maximale Amplitude auf diesem Lichtwellenleiter einfällt) erzielt werden. Man erhält somit die, maximale gesendete Signalamplitude durch iteratives Messen der Signalleistung, Dithern entweder des Sende- oder des Empfangslichtwellenleiters oder Dithern von beiden und Bewegen entweder eines oder beider dieser Lichtwellenleiter zu einer neuen Position in der Fokalebene des jeweiligen Teleskops, um die Empfangssignalamplitude zu maximieren.
  • Obwohl die obigen Ausführungsformen implizieren, daß das Dithern nur nach einem erkannten Abfall der Signalamplitude eingeleitet wird, ist für Fachleute erkennbar, daß das Dithern entweder im Sende- oder im Empfangsteleskop oder in beiden Teleskopen auch konstant während des Kommunikationsbetriebs aufrechterhalten werden kann. Wenn ein starkes Kommunikationssignal zwischen einem Sende- und einem Empfangsteleskop besteht, ist in einem solchen Fall die von dem Dithermuster umschlossene Fläche relativ klein, um das stärkstmögliche Signal aufrechtzuerhalten. Sobald die Empfangssignalleistung unter eine definierte Schwelle absinkt, kann die Fläche des Dithermusters in jedem Teleskop jedoch vergrößert werden, um gemäß den obigen Ausführungsformen ein stärkeres Signal zu suchen. Sobald ein stärkeres Signal erkannt wird, wird die Fläche des Dithermusters wieder verringert. Wenn die Kommunikationskonnektivität vollständig verloren geht (z.B. als Folge von Turbulenzen, relativer Winkelfehlausrichtung zwischen Teleskopen usw.), kann der Durchmesser des Dithermusters erweitert werden, sodaß der Sendestrahl und/oder der Empfangslichtwellenleiter relativ breit über eine größere Fläche variiert werden, um zu versuchen, die Kommunikation wieder herzustellen. Wiederum kann, wenn die Kommunikation erfolgreich wieder hergestellt wird, das Dithermuster dann wieder auf dem Punkt in der Fokalebene des relevanten Teleskops, der das stärkste Empfangssignal ergibt, zentriert und der Durchmesser des Dithermusters verringert werden.
  • Die verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung können in der operationalen optischen Freiraumkommunikation, wie allgemein durch die Schritte in 9 gezeigt, verwendet werden. Während der normalen Kommunikation wird im Schritt 901 die Empfangssignalleistung gemessen. In Schritt 902 wird das Dithern als Reaktion auf eine gemessene Signalleistung, die unter einer spezifizierten Schwelle liegt, eingeleitet. Sobald diese maximal mögliche Signalleistung erreicht ist, wird das Dithern entweder angehalten oder mit einem bestimmten Minimalpegel fortgesetzt.
  • Es wurden oben lediglich die Prinzipien der Erfindung veranschaulicht. Es versteht sich also, daß Fachleute verschiedene Anordnungen konzipieren werden können, die zwar hier nicht ausführlich beschrieben oder gezeigt wurden, aber die Prinzipien der Erfindung realisieren und in den Schutzumfang der angefügten Ansprüche fallen. Außerdem sind alle Beispiele und alle Konditionalsprache, die hier angeführt werden, hauptsächlich ausdrücklich nur für pädagogische Zwecke bestimmt, um dem Leser das Verständnis der Prinzipien der Erfindung und der von den Erfindern zur Erzielung eines Fortschritts in der Technik beigetragenen Konzepte zu erleichtern und sollen nicht als Einschränkung auf solche spezifisch angeführten Beispiele und Bedingungen aufgefaßt werden. Außerdem sollen alle Aussagen, die hier Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung sowie spezifische Beispiele für diese anführen, auch funktionale Äquivalente dieser umschließen.
  • Somit sollte es für Fachleute zum Beispiel erkennbar sein, daß Diagramme hier Konzeptansichten von optischen Teleskopen und Lichtstrahlen darstellen, die zum Zweck der optischen Freiraumkommunikation mit Daten moduliert werden. Diagramme optischer Komponenten sind bezüglich Abmessung oder in Beziehung auf andere Komponenten nicht unbedingt genau, sondern stellen stattdessen lediglich mögliche physische Anordnungen solcher Komponenten dar. Außerdem ist für Fachleute erkennbar, daß alle in den Diagrammen dargestellten Lichtwellenleiter nur ein Verfahren zum Übertragen von Daten zwischen Teleskopen und Netzzielen darstellen. Jedes beliebige andere Kommunikationsverfahren zum Weiterleiten von Daten von den Teleskopen zu Netzzielen soll ohne Einschränkung als Alternative zu dem in dem Diagramm gezeigten Verfahren angesehen werden.
  • Bei der oben beschriebenen Ausführungsform, bei der der Sendelichtwellenleiter gedithert wird, übermittelt außerdem die Steuerung am Empfangsteleskop die Notwendigkeit, den Sendelichtwellenleiter zu dithern, über festverdrahtete Computernetze. Es sollte jedoch für Fachleute erkennbar sein, daß diese Rückkopplungsfunktion durch viele verschiedene Verfahren erreicht werden könnte, darunter, ohne Einschränkung, drahtlose Hochfrequenzsender und -Empfänger oder sogar optische Freiraumkommunikation. Dieses letztere Verfahren könnte durch Verwendung eines zweiten Paares von Teleskopen erzielt werden, das zusammen mit dem Sende- und dem Empfangsteleskop angeordnet ist. Solche Teleskope müßten nicht mit hoher Bandbreite kommunizieren und könnten deshalb weniger komplex und weniger kostspielig als die primären Kommunikationsteleskope sein. Als Alternative könnten die bereits bestehenden Sende- und Empfangsteleskope das Rückkopplungssignal zusätzlich zu ihrer primären Kommunikationsfunktion senden. In diesem Fall könnte das Kommunikationssystem eine andere Frequenz für das Rückkopplungssignal benutzen, um eine Störung des primären Kommunikationssignals zu vermeiden. Für Fachleute ist erkennbar, daß, wenn ein zweites Paar von Teleskopen zusammen mit den primären Teleskopen angeordnet wird, oder wenn beide primären Teleskope senden und empfangen können, der Ditheralgorithmus, der Störungen an einem der Kommunikationsstandorte oder an beiden korrigiert, wesentlich komplexer wird.
  • Zusätzlich erfordert das Dithern bei den obigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Zeitsynchronisierung zwischen dem Sende- und dem Empfangsteleskop. Für Fachleute ist erkennbar, daß sich eine solche Synchronisierung mit vielen verschiedenen Verfahren erzielen läßt, darunter, ohne Einschränkung, die Verwendung stabiler Oszillatoren in jedem Teleskop. Durch eine solche Synchronisation können einer oder beide der Standorte die Bewegung des Lichtwellenleiters, der gedithert wird, präzise verfolgen. Dies ist notwendig, um die Phase dieser Ditherbewegung mit der Phase der im Empfangsteleskop gemessenen Empfangssignalleistung zu vergleichen, wie in den obigen Ausführungsformen beschrieben wurde. Außerdem ist für Fachleute erkennbar, daß auch ein bestimmtes Verfahren zum Aufrechterhalten der Synchronisation notwendig ist. Dies läßt sich ebenfalls mit vielen verschiedenen Verfahren erreichen, darunter, ohne Einschränkung, die Verwendung eines Bursts von Informationen von einem Teleskop zu dem anderen, wodurch eine erwartete Phasenposition entweder des oszillierenden Lichtwellenleiters oder des gemessenen Empfangsleistungssignals an einem bestimmten Zeitpunkt angegeben wird. Wenn die erwartete Phasenposition nicht genau ist, können Einstellungen an der Oszillation des phasenverschobenen Lichtwellenleiters erforderlich sein.
  • Andere Aspekte der vorliegenden Erfindung sind ebenfalls nur von repräsentativer Beschaffenheit. Obwohl motorisierte Stufen als die Mechanismen gezeigt sind, durch die das Dithern des Sende- oder des Empfangslichtwellenleiters bewirkt wird, gibt es zum Beispiel viele andere funktionale Äquivalente zur Erreichung dieses Ditherns, darunter ohne Einschränkung, piezeoelektrische Treiber. Zusätzlich wird bei der vorliegenden Erfindung zur Messung und zum Vergleich der Phase der Empfangssignalleistung mit der Phase der Komponenten der Ditheroszillationsbewegung ein mit einem Phasenregelkreis gekoppelter Leistungsmesser verwendet. Dieser Vergleich ist jedoch nur ein Verfahren zur Ansteuerung der Ditherfunktion. Es könnte jeder beliebige meßbare Signalparameter in Verbindung mit der Ditherbewegung verwendet werden, um Fehlerwerte zu erzeugen, mit denen der Ursprung des Dithermusters bewegt wird. Außerdem ist ein kreisförmiges Dithermuster nur ein mögliches Muster, das verwendet werden könnte, und ist nicht als andere potentielle Ausführungsformen des Dithermusters ausschließend gemeint.
  • Schließlich ist für Fachleute erkennbar, daß die verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung zusammen in einem Kommunikationssystem implementiert werden können. Als Alternative dazu kann jeder Aspekt der vorliegenden Erfindung als eine „selbständige" Maßnahme zur Vergrößerung der Kommunikationsverfügbarkeit implementiert werden. Nichts soll hier fordern, daß alle Aspekte der vorliegenden Erfindung in einer einzigen Ausführungsform enthalten sind.

Claims (41)

  1. Sendeteleskop (501), umfassend: ein Mittel zum Senden eines Lichtstrahls (503) zu einem abgesetzten Empfangsteleskop (502); gekennzeichnet durch ein Mittel (521, 522, 523), das als Reaktion auf ein Signal, das eine Abnahme der Signalamplitude in dem abgesetzten Empfangsteleskop anzeigt, wirkt, um den gesendeten Lichtstrahl so zu dithern, daß sich der Winkel relativ zu dem Sendeteleskop, in dem der Lichtstrahl von dem Sendeteleskop ausgesendet wird, ändert, um die auf einen Empfangslichtwellenleiter (512) an oder in der Nähe der Fokalebene eines optischen Systems des abgesetzten Empfangsteleskops einfallende Signalamplitude zu verändern.
  2. Sendeteleskop nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Dithern des Lichtstrahls ein Mittel zum Dithern eines Lichtwellenleiters (506) des Sendeteleskops, der den Lichtstrahl zu dem Sendeteleskop übermittelt und an oder in der Nähe der Fokalebene eines optischen Systems des Sendeteleskops endet, in einem Muster umfaßt.
  3. Sendeteleskop nach Anspruch 2, wobei das Muster ein Kreis mit variablem Radius ist.
  4. Sendeteleskop nach Anspruch 2, weiterhin mit einem Mittel (523) zum Erzeugen eines zeitveränderlichen Signals, das die Phase der Ditherbewegung des Sendelichtwellenleiters anzeigt.
  5. Sendeteleskop nach Anspruch 4, weiterhin mit einem Mittel (523), das als Reaktion auf ein zeitveränderliches Signal, das die Phase einer Empfangssignalleistung in dem abgesetzten Empfangsteleskop anzeigt, wirkt, um die Phase der Ditherbewegung des Sendelichtwellenleiters mit der Phase der Empfangssignalleistung zu vergleichen.
  6. Sendeteleskop nach Anspruch 5, wobei das Mittel zum Dithern des Sendelichtwellenleiters so ausgelegt ist, daß es den Sendelichtwellenleiter als Reaktion auf ein Signal bewegt, das durch den Vergleich der Phase der Ditherbewegung des Sendelichtwellenleiters und der Phase der Empfangssignalleistung erzeugt wird.
  7. Sendeteleskop nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Dithern so ausgelegt ist, daß es den gesendeten Lichtstrahl solange dithert, bis in dem Empfangslichtwellenleiter in dem abgesetzten Empfangsteleskop eine maximale Signalamplitude erkannt wird.
  8. Sendeteleskop nach Anspruch 1, wobei das Signal, das eine Abnahme der Signalamplitude in einem Empfangslichtwellenleiter anzeigt, als Reaktion auf mindestens einen meßbaren Signalparameter erzeugt wird, der dem durch das abgesetzte Empfangsteleskop empfangenen gesendeten Lichtstrahl zugeordnet ist.
  9. Sendeteleskop nach Anspruch 8, wobei der meßbare Signalparameter Signalleistung ist.
  10. Abgesetztes Empfangsteleskop (502), umfassend: ein Mittel (508, 529) zum Empfangen eines Lichtstrahls von einem Sendeteleskop; gekennzeichnet durch ein Mittel (531) zum Erzeugen eines Signals, das eine Abnahme der Empfangssignalamplitude anzeigt, das wirkt, um die auf einen Empfangslichtwellenleiter an oder in der Nähe der Fokalebene eines optischen Systems des abgesetzten Empfangsteleskops einfallende Signalamplitude zu verändern.
  11. Abgesetztes Empfangsteleskop nach Anspruch 10, weiterhin mit einem Mittel (511) zum Erzeugen eines Signals, das einen Vergleich der Phase der Veränderung der Signalamplitude des empfangenen Strahls mit der Phase einer Empfangssignalleistung anzeigt.
  12. Abgesetztes Empfangsteleskop (502), umfassend: ein Mittel (526, 527) zum Dithern des Empfangslichtwellenleiters, der sich an oder in der Nähe der Fokalebene eines optischen Systems des abgesetzten Empfangsteleskops befindet, um die auf den Lichtwellenleiter einfallende Signalamplitude zu verändern.
  13. Abgesetztes Empfangsteleskop nach Anspruch 12, wobei das Mittel zum Dithern so ausgelegt ist, daß es den Empfangslichtwellenleiter in einem Muster dithert.
  14. Abgesetztes Empfangsteleskop nach Anspruch 13, wobei das Muster ein Kreis mit variablem Radius ist.
  15. Abgesetztes Empfangsteleskop nach Anspruch 12, weiterhin mit einem Mittel (532) zum Erzeugen eines zeitveränderlichen Signals, das die Phase der Ditherbewegung des Empfangslichtwellenleiters anzeigt.
  16. Abgesetztes Empfangsteleskop nach Anspruch 15, weiterhin mit einem Mittel (511) zum Vergleichen der Phase der Ditherbewegung des Empfangslichtwellenleiters mit der Phase einer Empfangssignalleistung.
  17. Abgesetztes Empfangsteleskop nach Anspruch 16, wobei das Mittel zum Dithern des Empfangslichtwellenleiters so ausgelegt ist, daß es den Empfangslichtwellenleiter als Reaktion auf ein Signal bewegt, das durch den Vergleich der Phase der Ditherbewegung des Empfangslichtwellenleiters mit der Phase der Empfangssignalleistung erzeugt wird.
  18. Abgesetztes Empfangsteleskop nach Anspruch 12, wobei das Mittel zum Dithern so ausgelegt ist, daß es den Empfangslichtwellenleiter solange dithert, bis in dem Empfangslichtwellenleiter eine maximale Signalamplitude erkannt wird.
  19. Abgesetztes Empfangsteleskop nach Anspruch 12, wobei das Mittel zum Dithern so ausgelegt ist, daß es den Empfangslichtwellenleiter als Reaktion auf mindestens einen meßbaren Signalparameter dithert, der einem auf den Lichtwellenleiter des abgesetzten Empfangsteleskops einfallenden Signal zugeordnet ist.
  20. Abgesetztes Empfangsteleskop nach Anspruch 19, wobei der meßbare Signalparameter Signalleistung ist.
  21. Verfahren in einem optischen Freiraum-Kommunikationssystem mit einem Sendeteleskop (501) und einem abgesetzten Empfangsteleskop (502), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Dithern eines gesendeten Lichtstrahles (503) als Reaktion auf ein Signal, das eine Abnahme der Empfangssignalamplitude in einem Empfangslichtwellenleiter, der sich an oder in der Nähe der Fokalebene eines optischen Systems des abgesetzten Empfangsteleskops befindet, anzeigt, so daß sich der Winkel relativ zu dem Sendeteleskop, in dem der Lichtstrahl von dem Sendeteleskop ausgesendet wird, ändert, um die auf den Empfangslichtwellenleiter einfallende Signalamplitude zu verändern.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Dithern des gesendeten Lichtstrahls ein Dithern eines Lichtwellenleiters (506) des Sendeteleskops, der den Lichtstrahl zu dem Sendeteleskop übermittelt und an oder in der Nähe der Fokalebene eines optischen Systems des Sendeteleskops endet, in einem kreisförmigen Muster mit veränderlichem Radius umfaßt.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem weiterhin ein zeitveränderliches Signal erzeugt wird, das die Phase der Ditherbewegung des Sendelichtwellenleiters anzeigt.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem weiterhin als Reaktion auf ein zeitveränderliches Signal, das die Phase einer Empfangssignalleistung in dem abgesetzten Empfangsteleskop anzeigt, die Phase der Ditherbewegung des Sendelichtwellenleiters mit der Phase der Empfangssignalleistung verglichen wird.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Dithern des Sendelichtwellenleiters den Sendelichtwellenleiter als Reaktion auf ein Signal bewegt, das durch den Vergleich der Phase der Ditherbewegung des Sendelichtwellenleiters und der Phase der Empfangssignalleistung erzeugt wird.
  26. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Signal, das eine Abnahme der Empfangssignalamplitude anzeigt, als Reaktion auf mindestens einen meßbaren Signalparameter erzeugt wird, der dem empfangenen Lichtstrahl zugeordnet ist.
  27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei der meßbare Signalparameter Signalleistung ist.
  28. Verfahren in einem optischen Freiraum-Kommunikationssystem, mit den folgenden Schritten: Dithern eines Empfangslichtwellenleiters an oder in der Nähe der Fokalebene eines optischen Systems eines abgesetzten Empfangsteleskops, um so die auf den Lichtwellenleiter einfallende Signalamplitude zu verändern.
  29. Verfahren nach Anspruch 28, wobei der Empfangslichtwellenleiter in einem Muster gedithert wird.
  30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei das Muster ein Kreis (604) mit variablem Radius (606) ist.
  31. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem weiterhin ein zeitveränderliches Signal erzeugt wird, das die Phase der Ditherbewegung des Empfangslichtwellenleiters anzeigt.
  32. Verfahren nach Anspruch 31, bei dem weiterhin die Phase der Ditherbewegung des Empfangslichtwellenleiters mit der Phase einer ' Empfangssignalleistung verglichen wird.
  33. Verfahren nach Anspruch 32, wobei das Dithern des Empfangslichtwellenleiters den Empfangslichtwellenleiter als Reaktion auf ein Signal bewegt, das durch den Vergleich der Phase der Ditherbewegung des Empfangslichtwellenleiters mit der Phase der Empfangssignalleistung erzeugt wird.
  34. Verfahren nach Anspruch 28, wobei der Lichtwellenleiter des abgesetzten Empfangsteleskops solange gedithert wird, bis in diesem Lichtwellenleiter eine maximale Signalamplitude erkannt wird.
  35. Verfahren nach Anspruch 28, wobei der Empfangslichtwellenleiter als Reaktion auf mindestens einen meßbaren Signalparameter gedithert wird, der einem in dem Lichtwellenleiter gesendeten Signal zugeordnet ist.
  36. Verfahren nach Anspruch 35, wobei der meßbare Signalparameter Signalleistung ist.
  37. Verfahren in einem optischen Freiraum-Kommunikationssystem mit einem Sendeteleskop (501) und einem abgesetzten Empfangsteleskop (502), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Dithern eines durch das Sendeteleskop gesendeten Lichtstrahls (503) in einem Muster und Dithern eines Empfangslichtwellenleiters (512), der sich an oder in der Nähe der Fokalebene eines optischen Systems des abgesetzten Empfangsteleskops befindet, als Reaktion auf ein Signal, das eine Abnahme der Empfangssignalamplitude in dem Empfangslichtwellenleiter anzeigt, so daß sich die auf den Empfangslichtwellenleiter einfallende Signalamplitude verändert.
  38. Verfahren nach Anspruch 37, wobei das Muster (604) ein Kreis mit variablem Radius (606) ist.
  39. Verfahren nach Anspruch 37, wobei das Dithern des Empfangslichtwellenleiters ein Bewegen des Empfangslichtwellenleiters in einem Muster (704) umfaßt.
  40. Verfahren nach Anspruch 39, wobei das Muster ein Kreis mit variablem Radius (706) ist.
  41. Verfahren nach Anspruch 37, wobei der Sendelichtwellenleiter solange gedithert wird, bis die maximale Amplitude des gesendeten Strahls auf das abgesetzte Empfangsteleskop einfällt, und der Empfangslichtwellenleiter solange gedithert wird, bis der Empfangslichtwellenleiter mit dem Punkt der maximalen Empfangsleistung auf der Fokalebene des abgesetzten Empfangsteleskops koinzident ist.
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