LV14146B - Optiskā sistēma gaisa optisko sakaru ierīcei - Google Patents
Optiskā sistēma gaisa optisko sakaru ierīcei Download PDFInfo
- Publication number
- LV14146B LV14146B LVP-08-177A LV080177A LV14146B LV 14146 B LV14146 B LV 14146B LV 080177 A LV080177 A LV 080177A LV 14146 B LV14146 B LV 14146B
- Authority
- LV
- Latvia
- Prior art keywords
- optical
- optical axis
- light
- diaphragm
- convex
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 171
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
- G02B27/144—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using partially transparent surfaces without spectral selectivity
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
- G02B19/0028—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
- G02B19/0076—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a detector
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/1006—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
- G02B27/145—Beam splitting or combining systems operating by reflection only having sequential partially reflecting surfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/112—Line-of-sight transmission over an extended range
- H04B10/1121—One-way transmission
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
Izgudrojuma apraksts
Tehnikas joma
Izgudrojums attiecas uz gaisa optisko sakaru ierīcēm, to optiskajām sistēmām un bezvadu datu pārraides tehnoloģijām.
Zināmais tehnikas līmenis
Gaisa sakaru ierīces optiskās sistēmas tiek plaši pielietotas gaisa bezvadu datu pārvadē atmosfērā ar monohromātiskiem optiskiem raidītājiem (pusvadītāju lāzeriem), kuru izstarotais gaismas nesēj signāls tiek modulēts ar pārraidāmo informāciju un pārraidīts cauri atmosfērai uz citas gaisa optisko sakaru ierīces gaismas signāla optisko uztvērēju. Uz izstarotā lāzera gaismas nesēj signāla dati tiek modulēti ar starojuma intensitāti, frekvenci vai fāzi un gaismas nesēj signāls tiek atbilstoši polarizēts un uztvērēja pusē uztvertais gaismas signāls ir atbilstoši demodulēts.
Ir zināmas dažādas sakaru sistēmas bezvadu datu pārraidei cauri atmosfērai, tai skaitā gaisa optisko sakaru ierīces, kurās tiek izmantoti monohromātiski (lāzera) optiskie raidītāji, kuru izstarotais gaismas signāls tiek modulēts ar pārraidāmo informāciju un pārraidīts cauri atmosfērai uz citas gaisa optisko sakaru ierīces gaismas izstarojuma signāla optisko uztvērēju. Optisko signālu pārraides nodrošināšanai atmosfērā gaisa optisko sakaru ierīcē tiek izmantotas optiskās sistēmas optisko raidītāju gaismas izstarojumu formēšanai (kolimācijai) šaurā gaismas starojuma kūlī, kas vērsts uz citu - šo gaismas izstarojumu uztverošo gaisa optisko sakaru ierīci, kuras optiskā sistēma uztverto gaismas starojumu pārvada (dekolimē - fokusē) uz sakaru ierīces gaismas starojuma uztvērēja virsmu, kas var būt vienmodas vai daudzmodu stikla šķiedras sakaru kabeļa ievada virsma. Safokusētais gaismas starojums tiek pārraidīts pa stikla šķiedras sakaru kabeli uz gaismas starojuma demultipleksējošo ierīci, kurā uztvertās gaismas starojums tiek demultipleksēts (sadalīts) uztverto gaismas starojumu viļņu garumu joslās. Demultipleksēšanas procesā sakaru ierīces gaismas uztvērēja (stikla šķiedras sakaru kabeļa ievada virsmas) uztvertās gaismas kūlis tiek vairākas reizes ģeometriski formēts un optiski filtrēts ar gaismas pārvadu un demultipleksējošās ierīces optiskajiem elementiem un katra demultipleksējošās ierīces formētā uztvertā starojuma optisko viļņu garuma josla tiek pārvadīta uz savu sakaru ierīces gaismas uztvērēja (sensora - detektora) starojuma jutīgo virsmu, kura saņem ierīces gaismas uztvērēja uztverto gaismas starojumu ar būtiskiem enerģētiskiem zudumiem un relatīvi stipriem optiskiem trokšņiem, kas samazina datu pārraides kvalitāti un datu pārraides attālumu. Gaisa optisko sakaru ierīču uztverto gaismas starojumu enerģētisko zudumu samazināšanai tiek izmantotas uztvērēju optiskās sistēmas, kurās ierīces gaismas starojuma uztvērēji tiek ievietoti optiskās sistēmas atbilstošajās fokālajās plaknēs.
Ir zināma optiskā sistēma (patents US 7177550 Bl, publ. 13.02.2007.) optisko vairāku viļņu garumu gaismas signālu, pārraidītu cauri atmosfērai, vienlaicīgai uztveršanai, kas ietver vismaz vienu difraktīvu optisko elementu ar ekranētu tā centrālo daļu, kas fokusē ienākošo gaismu ar dažādiem viļņu garumiem dažādos atbilstošajos fokālajos punktos uz optiskā elementa optiskās ass, gaismas viļņu ar dažādu garumu fāzes kompensatoru, gaismas viļņu, pienākošu no difraktīvā optiskā elementa dažādām zonām, fāzu kompensācijai atbilstošajos fokālajos punktos, gaismas uztvērējus (detektorus), katrs no kuriem ir novietots tuvumā vai uz gaismai ar noteikto viļņu garumu atbilstošā fokālā punkta un katra gaismas uztvērēja ieejā ir fokusējošs optiskais elements, pie kam gaismas uztvērēji (detektori) un to fokusējošie optiskie elementi ir paralēli un kolineāri difraktīvā optiskā elementa optiskai asij. Šīs sistēmas trūkums ir tas, ka vienlaicīgi var darboties tikai neliels optisko kanālu skaits, kuru nosaka pašas sistēmas konstrukcija un kas būtiski samazina datu vienlaicīgās pārraides iespējas. Optiskās sistēmas konstrukcija (difraktīvais optiskais elements ar optisko gaismas viļņu fāzes kompensatoru) ierobežo maksimālo pārraidāmo datu pārraides ātrumu (līdz 2,5 Gbs). Bez tam zināmās gaisa optiskās sakaru ierīces uztverošā optiskās sistēmas konstrukcija (difraktīvais optiskais elements) nosaka relatīvi stiprus optiskos trokšņus starojuma uztvērēju ieejās, kas samazina datu pārraides kvalitāti un pārraides attālumu.
Izgudrojuma mērķis un detalizēts izklāsts
Izgudrojuma mērķis ir palielināt gaisa optiskās sakaru ierīces vienlaicīgi darbojošos optisko kanālu, katrs no kuriem strādā ar savu gaismas izstarojuma viļņa garumu, daudzumu, palielināt pārraidāmo datu pārraides ātrumu un samazināt gaisa optiskās sakaru ierīces katra uztverošā optiskā kanāla optiskos trokšņus.
Izgudrojumu paskaidro sekojoši zīmējumi, kur: Fig. 1 ir attēlota optiskās sistēmas blokshēma, Fig. 2 ir attēlota gaismas dalītāju bloka blokshēma, Fig. 3 ir attēlota optiskās sistēmas papildus sakaru kanālu blokshēma, Fig. 4 ir attēlota hromatiskā komponente veidota no lēcām, Fig. 5 ir attēlota hromatiskā komponente veidota ar difraktīvu optisko elementu.
Izgudrojumā tiek izmantota starojuma intensitātes modulācija. Tālākā aprakstā minētā gaisma ir optiskais izstarojums, kas var būt elektromagnētiskā starojuma spektra ultraīsajā, redzamajā un infrasarkanajā diapazonā. Piedāvātā optiskā ierīce ir izveidota kā ahromātiska teleskopiskā sistēma ar centrālo gaismas staru ekrānu, kuras izejas daļā uz optiskās ass ir novietots optiskā dalītāja bloks un teleskopiskās sistēmas fokālajā plaknē uz optiskās ass ir novietota diafragma. Aiz diafragmas koaksiāli teleskopiskās sistēmas optiskai asij ir novietota hromātiskā komponente, kuras atbilstošajās gaismas starojuma spektrālo līniju fokālajās plaknēs uz optiskās ass ir ievietoti katra optiskā kanāla, kam atbilst noteikta starojuma spektrālā līnija, sakaru kanāla devēju optiski salāgojošās optiskās sistēmas ievads. Piedāvāta optiskā sistēma atļauj apvienot vienā kopīgā optiskā sistēmā ar kopīgu optisko asi vairākus vienlaicīgi un neatkarīgi darbojošos optiskos sakaru kanālus ar minimālu optisko trokšņu līmeni kā no blakus strādājošiem optiskiem kanāliem, tā no ārējā starojuma.
Piedāvāta optiskā sistēma (Fig.l), kas sastāv no optiskā sistēmas elementa ar centrālo staru ekrānu un optiskās sistēmas fokālajos punktos, kas atbilst uztvertās gaismas viļņu garumiem, seko viens otram atbilstoši katra viļņu garumam un atrodas uz optiskās sistēmas optiskās ass paralēli un kolineāri optiskai asij, novietotiem gaismas uztvērēju optiski salāgojošās sistēmas ievada elementiem, raksturīga ar to, ka optiskā sistēma satur ahromatisku teleskopisku sistēmu 1, kura savukārt satur izliekti-plakanu lēcu 2, kuras plakanās virsmas centrālā daļa 3 ir plakans teleskopiskās sistēmas sekundārais spogulis; ieliekti-ieliektu lēcu 4 ar caurumu 5 lēcas centrālajā daļā, kuras aizmugures virsmas pārklājums 6 veido primāro teleskopiskās sistēmas 1 spoguli, un gaismas dalītāju bloku 7, kas novietots ar savu simetrijas asi 8 paralēli un koaksiāli teleskopiskās sistēmas optiskai asij 9 aiz teleskopa pēdējā optiskā elementa 4, kas izejošo no teleskopa gaismu kūli 10 sadala (skat. ari Fig.2) caurejošā gaismas kūlī 11 un novirzītā gaismas kūlī 12 vai kūļos 12 un 13, diafragmu 14 vai diafragmas 14 un 15, pie kam diafragma 14 ir novietota caurejošā gaismas kūlī 11 uz teleskopiskās sistēmas optiskās ass 9 tuvu vai uz teleskopiskās sistēmas fokālās plaknes Fl, aiz kuras uz teleskopiskās sistēmas optiskās ass 9 koaksiāli ir novietota sfēriskās aberācijas brīva hromatiskā komponente 16 (skat. Fig.l), aiz kuras uz tās optiskās ass 9 vai tuvu tai sakaru ierīces katra kanāla fokālajā plaknē Fži,
Fl?, F/j ir ievietots šā optiskā kanāla (atbilstoši 17, 18, 19) ar atbilstošo gaismas spektrālo līniju λΐ, λ2, λ3 sakaru devēja (atbilstoši, piem., 20, 21, 22) optiski salāgojošās sistēmas ievads (atbilstoši, piem., 23, 24, 25).
Gaismas dalītāju bloks 7 (Fig.l) sastāv no viena 26 vai vairākiem (piem., 26 un 27) 10 atsevišķiem gaismas dalītājiem (Fig.2), piem., kubveida polarizētas gaismas un nepolarizētās gaismas dalītāja, kas novietots izejošā no teleskopa gaismas kūlī 10 ar savu simetrijas asi 8 paralēli un koaksiāli teleskopiskās sistēmas optiskai asij 9. Atsevišķo gaismas dalītāju skaits gaismas dalītāju blokā 7 var būt lielāks par 2.
Vienā novirzītā gaismas kūlī 12 (Fig.2) teleskopiskās sistēmas fokālā plaknē Fl uz gaismas kūļa optiskās ass 28 ir ievietota videokameras lādiņa saites matricas 29 gaismas jūtīgo elementu simetrijas centrs 30.
Otrā novirzītā gaismas kūlī 13 (Fig.3) uz gaismas kūļa optiskās ass 31 ir ievietota diafragma 15, kas novietota teleskopiskās sistēmas fokālā plaknē F2 vai tuvu tai, pie kam diafragma (15) novietota novirzītā gaismas kūlī 13 un aiz F2 uz optiskās ass 31 koaksiāli ir novietota sfēriskās aberācijas brīva hromatiskā komponente 32, aiz kuras uz tās optiskās ass 31 sakaru ierīces katra kanāla (atbilstoši, piem., 33, 34, 35) starojuma spektrālās līnijas (piem., λ4, λ5, λ6) fokālajā plaknē (atbilstoši F/.4, F7s, F/.e) ir ievietots šā optiskā kanāla sakaru devēja (atbilstoši, piem., 36, 37, 38) optiski salāgojošās sistēmas ievads (atbilstoši, piem., 39, 40, 41).
Gaismas dalītāju blokā 7 uz katra nākošā ievietotā atsevišķā gaismas dalītāja novirzītā gaismas kūļa optiskās ass ir ievietota sava diafragma, kas novietota caurejošā gaismas kūlī uz tā optiskās ass teleskopiskās sistēmas fokālajā plaknē F, aiz kuras uz optiskās ass koaksiāli ir novietota sava sfēriskās aberācijas brīva hromatiskā komponente, aiz kuras uz tās optiskās ass sakaru ierīces katra sava kanāla savas starojuma spektrālās līnijas savā fokalaja plakne ir ievietots ša optiska kanala ar atbilstošo starojuma spektralo līniju sava sakaru devēja savs optiski salāgojošās sistēmas ievads.
Hromatiskā komponente 16 (32) (skat. Fig.4) sastāv no piecām centrētām uz kopīgu 5 optisko asi 9 lēcām: izliekti-izliektas lēcas 42, ieliekti-ieliektas lēcas 43, izliekti-izliektas lēcas 44, ieliekti-ieliektas lēcas 45 un izliekti-izliektas lēcas 46. Hromātiskā komponente (32) var saturēt arī citu lēcu skaitu un to liekumu virzienus.
Hromātiskā komponente 16 (32) (skat. Fig.5) sastāv no sfēriskās aberācijas brīvas ahromātiskas komponentes 47 un difraktīva optiskā elementa 48, piem., Freneļa lēcas.
Diafragma 14 (skat. Fig.2) ir novietota aiz gaismas dalītāja bloka 7 caurejošā gaismas kūlī 11 uz teleskopiskās sistēmas optiskās ass 9 teleskopiskās sistēmas fokālā plaknē F1 vai tuvu tai un ir iestiprināta diafragmas pārvietojuma mehānismā 49 ar lineāras kustības iespēju optiskās ass 9 virzienā. Diafragma 15 ir novietota aiz gaismas dalītāja bloka 7 novirzītā gaismas kūlī 13 tā optiskās ass 31 teleskopiskās sistēmas fokālā plaknē F2 vai tuvu tai un ir iestiprināta diafragmas pārvietojuma mehānismā 50 ar lineāras kustības iespēju optiskās ass 31 virzienā.
Optiskā sistēma darbojas sekojoši. Ieejošās gaismas kūlis (skat. Fig.l) teleskopiskā sistēmā
I iziet cauri pirmajai teleskopiskās sistēmas izliekti-plakanai lēcai 2, iziet cauri otrajai ieliekti-ieliektai lēcai 4, atstarojas no šās ieliekti-ieliektas lēcas 4 aizmugures virsmas pārklājuma 6, kas veido primāro teleskopiskās sistēmas 1 spoguli, iziet cauri ieliektiieliektai lēcai 4, atstarojas no izliekti-plakanās lēcas 2 plakanās virsmas centrālās daļas 3, kas ir plakans teleskopiskās sistēmas sekundārais spogulis, un iziet cauri ieliekti-ieliektās lēcas 4 caurumam 5, kas atrodas lēcas 4 centrālajā daļā. Izejošais atstarotais no lēcas 2 plakanās virsmas centrālās daļas 3 gaismas kūlis 10 nonāk uz gaismas dalītāju bloka 7, kas novietots ar savu simetrijas asi 8 paralēli un koaksiāli teleskopiskās sistēmas optiskai asij 9 aiz teleskopa pēdējā optiskā elementa 4. Gaismas kūlis 10 gaismas dalītāju blokā 7 tiek sadalīts caurejošā gaismas kūlī 11 un novirzītā gaismas kūlī 12 ar pirmo gaismas dalītāju 26 (skat. Fig.2) piem., ar kubveida polarizētās gaismas dalītāju. Caurejošais gaismas kūlis
II (skat. Fig. 1) tiek fokusēts teleskopiskās sistēmas fokālā plaknē F1 un iziet cauri diafragmai 14, kas ir novietota caurejošā gaismas kūlī 11 uz teleskopiskās sistēmas optiskās ass 9 teleskopiskās sistēmas fokālāa plaknē F1 vai tuvu tai un kas ierobežo teleskopiskās sistēmas leņķisko redzes lauku. Caurejošais gaismas kūlis 11 aiz diafragmas 14 tiek padots uz optiskās ass 9 koaksiāli novietotās sfēriskās aberācijas brīvu hromatisko komponenti 16, kura (skat. Fig.4) sastāv no piecām centrētām uz kopīgu optisko asi 9 lēcām: izliekti-izliektas lēcas 42, ieliekti-ieliektas lēcas 43, izliekti-izliektas lēcas 44, ieliekti-ieliektas lēcas 45 un izliekti-izliektas lēcas 46, kurā caurejošais gaismas kūlis 11 tiek sadalīts (skat. Fig.l) gaismas kūlī ietilpstošajās gaismas nesējsignāla spektrālās līnijās (piem., λΐ, λ2, λ3) un hromatiskās komponentes 16 izejā fokusējas uz optiskās ass 9 gaismas spektrālās komponentes atbilstošajās fokālajās plaknēs, piem., Fki, F/.2, F),3.
Fokālajās plaknēs, piem., F?u, Fta, F/.3 tiek ievietoti atbilstošo optisko kanālu 17, 18, 19 sakaru devēju (atbilstoši, piem., 20, 21, 22) optiski salāgojošās devēju sistēmas ievadi (atbilstoši, piem., 23, 24, 25), uz katru no kuriem tiek fokusētas atbilstošās gaismas spektrālās komponentes. Optisko kanālu skaitu ierobežo sakaru devēju optiski salāgojošo sistēmas ievadu, kurus izvieto vienu aiz otra uz hromatiskās komponentes optiskās ass, lineārie izmēri un hromatiskās komponentes gaismas hromatiskās dispersijas lielums spēja fokusēt gaismas dažādās spektrālās komponentes dažādās vietās uz hromatiskās komponentes optiskās ass. Piemēram, pie sakaru devēja optiski salāgojošās sistēmas ievada lineāriem izmēriem 0,2 mm un hromatiskās komponentes gaismas hromatiskās dispersijas lieluma uz hromatiskās komponentes optiskās ass 100 mm/pm (0,6 - 1,0 pm gaismas viļņu diapazonā) var izvietot vairāk par 10 optiskiem kanāliem.
Sakaru devēji ir kā gaismas starojumu uztvērēji, piem., PIN diodes, tā raidītāji, piem., lāzeri vai gaismas diodes, kuru atbilstošās gaismas jutīgās un gaismu izstarojošās virsmas ir optiski salāgotas ar optiski salāgojošiem sakaru kanālu gaismas ievadiem. Gaismas uztvērēju optiskai salāgošanai ar sakaru kanālu gaismas ievadiem pietiek nodrošināt ievada apertūras un fokusētās gaismas attēla laukumu salāgojumu aiz hromātiskās komponentes visām nesējsignāla spektrālām līnijām, pie kam fokusētajam gaismas attēla laukumam ir jābūt mazākam par gaismas ievada apertūras laukumu. Sakaru kanālu gaismas ievadiem (izvadiem) gaismas raidītāju gadījumā ir papildus jānodrošina leņķisko apertūru salāgojumi gaismas ievadiem (izvadiem) ar hromātiskās komponentes izejas leņķisko apertūru pie noteiktām spektrālām līnijām.
Gaismas dalītāju bloka 7 (skat. Fig.2) atsevišķā gaismas dalītāja 26 novirzītais gaismas kūlis 12 fokusējas teleskopiskās sistēmas fokālā plaknē Fl uz gaismas kūļa 12 optiskās ass 28. Šajā fokālā plaknē Fl tiek ievietota videokameras lādiņa saites matrica 29 ar gaismas jūtīgo elementu simetrijas centru 30 uz optiskās ass 28. Ieejošā gaismas kūļa teleskopa ieejā leņķiskās nobīdes lielums no teleskopa optiskās ass un nobīdes virziens tiek atbilstoši attēlots uz videokameras lādiņa saites matricas 29 gaismas jūtīgo elementu virsmas attiecībā pret matricas simetrijas centru 30. Dati par novirzītā gaismas kūļa 12 fokusētā gaismas attēla vietas izmaiņām uz videokameras lādiņa saites matricas tiek izmantoti gaisa optiskās sakaru ierīces teleskopiskās optiskās sistēmas uzvadīšanai uz raidošo optisko gaisa sakaru ierīci.
Gaismas dalītāju bloka 7 (skat. Fig.2) cita atsevišķā gaismas dalītāja 27 otrais novirzītais gaismas kūlis 13 fokusējas teleskopiskās sistēmas fokālā plaknē F2 uz gaismas kūļa optiskās ass 31, kurā ir ievietota diafragma 15, kas novietota teleskopiskās sistēmas fokālā plaknē F2 vai tuvu tai (skat. Fig.3), aiz kuras uz optiskās ass 31 koaksiāli ir novietota sfēriskās aberācijas brīva hromatiskā komponente 32, aiz kuras uz tās optiskās ass 31 atbilstoši sakaru ierīces katra sakaru kanāla (piem., 33, 34, 35) gaismas starojuma spektrālai līnijai (piem., λ4, λ5, λβ) fokālajā plaknē (atbilstoši F/.4, Fls. FX6) ir ievietots šā optiskā kanāla 33, 34, 35 ar atbilstošo starojuma spektrālo līniju λ4, λ5, λβ, sakaru devēja (atbilstoši, piem., 36, 37, 38) optiski salāgojošās sistēmas ievads (atbilstoši, piem., 39, 40, 4i).
Gaismas dalītāju blokā 7 (skat. Fig.2) var ievietot vienu aiz otra sekojošus gaismas dalītājus, kuri katrs veidos jaunus novirzītus gaismas kūļus (skat. Fig.3), kuri fokusēsies savās fokālajās plaknēs, tiks ierobežoti ar ievietotām diafragmām, kuras tiek novietotas teleskopiskās sistēmas fokālajās plaknēs vai tuvu tām, aiz kurām atbilstoši ievieto sfēriskās aberācijas brīvas hromatiskās komponentes, kuras izformē gaismas signālus jauniem sakaru kanāliem.
Hromatiskai komponentei 16 (32) (skat. Fig.5) var būt cita konstrukcija. Tā sastāv no sfēriskās aberācijas brīvas ahromātiskas komponentes 47 un difraktīva optiskā elementa 48, kuru optiskās asis ir paralēlas un koaksiālas teleskopiskās sistēmas optiskai asij 9. Hromatiskā komponente 16 darbojas sekojoši. Caurejot diafragmu, izklīstošais gaismas kūlis nonāk uz ahromātiskas komponentes 47 ieejas apertūras, un ahromātiskā komponente 47 izejas apertūrā formē paralēlu gaismas kūli ar ekranētu centru, kas nonāk uz difraktīva optiskā elementa 48, piem., Freneļa lēcas, kura fokusē gaismas nesējsignāla spektrālās līnijas (piem., λΐ, λ2, λ3) atbilstošajās fokālajās plaknēs (piem., Fži, F/z, Fk3), kurās tiek ievietoti sakaru devēju optiski salāgojošo sistēmu ievadi.
Diafragmas 14 un/vai diafragmas 15 stāvoklis uz optiskās ass 9 un/vai 3Ivar tikt mainīts ar to pārvietojuma mehānismu 49 un/vai 50, atbilstoši mainot sakaru ierīces optisko sakaru kanālu leņķisko apertūru.
Claims (10)
- Pretenzijas1. Optiskā sistēma gaisa optisko sakaru ierīcei, kas sastāv no: sistēmas optiskā elementa ar centrālo staru ekrānu; optiskās sistēmas fokāliem punktiem, kas atbilst5 uztvertās gaismas viļņu garumiem un ir izvietoti uz optiskās sistēmas optiskās ass;paralēli un kolineāri optiskai asij atbilstošajos fokālos punktos novietotiem, viens otram sekojošiem, katra viļņu garuma gaismas uztvērēju optiski salāgojošās sistēmas ievada elementiem, atšķiras ar to, ka optiskā sistēma satur:- ahromatisku teleskopisku sistēmu (1), kura satur: izliekti-plakanu lēcu (
- 2), kuras 10 plakanās virsmas centrālā daļa (3) ir plakans teleskopiskās sistēmas sekundārais spogulis; ieliekti-ieliektu lēcu (4) ar caurumu (5) lēcas centrālajā daļā, kuras aizmugures virsmas pārklājums (6) veido primāro teleskopiskās sistēmas (1) spoguli; gaismas dalītāju bloku (7), kas novietots ar savu simetrijas asi (8) paralēli un koaksiāli teleskopiskās sistēmas optiskai asij (9) aiz teleskopa pēdējā optiskā elementa (4) un kas15 no teleskopa izejošo gaismas kūli (10) sadala caurejošā gaismas kūlī (11) un novirzītā gaismas kūlī (12) vai kūļos (12 un 13); diafragmu (14) vai diafragmas (14 un 15), kas (14) novietota caurejošā gaismas kūlī (11) uz teleskopiskās sistēmas optiskās ass (9) teleskopiskās sistēmas fokālā plaknē (Fl) vai tuvu tai, aiz kuras uz teleskopiskās sistēmas optiskās ass (9) paralēli un koaksiāli ir novietota sfēriskās aberācijas brīva20 hromatiskā komponente (16), aiz kuras uz tās optiskās ass (9) sakaru ierīces katra kanāla (atbilstoši, piem., 17, 18, 19), kam attiecīgi atbilst starojuma spektrālās līnijas (piem., λΐ, λ2, λ3), fokālajā plaknē (FX1, FX2, FF3) ir ievietots šā optiskā kanāla (17, 18, 19) sakaru devēja (atbilstoši, piem., 20, 21, 22) optiski salāgojošās sistēmas ievads (atbilstoši, piem., 23, 24,25).25 2. Ierīce saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka gaismas dalītāju bloks (7) sastāv no viena (26) vai vairākiem (27) atsevišķiem gaismas dalītājiem.
- 3. Ierīce saskaņā ar 2. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka gaismas dalītāju bloks (7) satur vienu vai vairākus nepolarizētas gaismas dalītājus.
- 4. Ierīce saskaņā ar 2. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka gaismas dalītāju bloks (7)30 satur vienu vai vairākus polarizētas gaismas dalītājus.
- 5. Ierīce saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka vienā novirzītā gaismas kūlī (12) teleskopiskās sistēmas fokālā plaknē (Fl) uz gaismas kūļa optiskās ass (28) ir novietots videokameras lādiņā saites matricas (29) gaismas jutīgo elementu simetrijas centrs (30).
- 6. Ierīce saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka otrā novirzītā gaismas kūlī (13) uz gaismas kūļa optiskās ass (31) teleskopiskās sistēmas fokālā plaknē (F2) vai5 tuvu tai ir novietota diafragma (15), pie kam aiz teleskopiskās sistēmas fokālās plaknes (F2) uz optiskās ass (31) paralēli un koaksiāli ir novietota sfēriskās aberācijas brīva hromatiskā komponente (32), aiz kuras uz tās optiskās ass (31) sakaru ierīces katra kanāla (atbilstoši, piem., 32, 33, 34) starojuma spektrālās līnijas (piem., λ4, λ5, λ6) fokālajā plaknē (FX4, FF5, FX6) ir ievietots šā optiskā kanāla (32, 33, 34), kam atbilst10 starojuma spektrālās līnijas (λ4, λ5, λ6), sakaru devēja (atbilstoši, piem., 35, 36, 37) optiski salāgojošās sistēmas ievads (atbilstoši, piem., 38, 39, 40).
- 7. Ierīce saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka gaismas dalītāju blokā (7) uz katra atsevišķā gaismas dalītāja novirzītā gaismas kūļa optiskās ass ir ievietota sava diafragma, kas novietota teleskopiskās sistēmas fokālā plaknē (F) vai tuvu tai, aiz15 kuras uz optiskās ass koaksiāli ir novietota sava sfēriskās aberācijas brīva hromatiskā komponente, aiz kuras uz tās optiskās ass sakaru ierīces katra kanāla sava starojuma spektrālās līnijas fokālajā plaknē ir ievietots šā optiskā kanāla, kam atbilst attiecīga starojuma spektrālā līnija, sava sakaru devēja optiski salāgojošās sistēmas savs ievads.
- 8. Ierīce saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka hromātiskā komponente (16)20 sastāv no piecām centrētām uz kopīgu optisko asi (9) lēcām: izliekti-izliektas (42), ieliekti-ieliektas (43), izliekti-izliektas (44), ieliekti-ieliektas (45) un izliekti-izliektas (46).
- 9. Ierīce saskaņā ar 8. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka hromātiskā komponente (16) sastāv no sfēriskās aberācijas brīvas ahromātiskas komponentes (47) un difraktīva25 optiskā elementa (48).
- 10. Ierīce saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka diafragma (14) un vai (15) ir novietota diafragmas pārvietojuma mehānismā (49) un vai (50).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LVP-08-177A LV14146B (lv) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | Optiskā sistēma gaisa optisko sakaru ierīcei |
| EP08168016A EP2178227A1 (en) | 2008-10-20 | 2008-10-31 | Optical receiver for a WDM free space communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LVP-08-177A LV14146B (lv) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | Optiskā sistēma gaisa optisko sakaru ierīcei |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LV14146A LV14146A (lv) | 2010-04-20 |
| LV14146B true LV14146B (lv) | 2010-06-20 |
Family
ID=40351901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LVP-08-177A LV14146B (lv) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | Optiskā sistēma gaisa optisko sakaru ierīcei |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2178227A1 (lv) |
| LV (1) | LV14146B (lv) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444701C2 (ru) * | 2010-05-28 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Фотон" | Визир-дальномер |
| DE102015106481B4 (de) * | 2015-04-27 | 2017-05-04 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Optische Einrichtung |
| CN105589191B (zh) * | 2016-02-03 | 2018-04-17 | 中国科学院云南天文台 | 用于调整天文望远镜***共焦的调焦相机及其调焦方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5777768A (en) * | 1995-09-01 | 1998-07-07 | Astroterra Corporation | Multiple transmitter laser link |
| US6016212A (en) * | 1997-04-30 | 2000-01-18 | At&T Corp | Optical receiver and demultiplexer for free-space wavelength division multiplexing communications systems |
| US6445496B1 (en) * | 2000-10-05 | 2002-09-03 | Lucent Technologies Inc. | Point-to-multipoint free-space wireless optical communication system |
| US7177550B1 (en) | 2001-01-24 | 2007-02-13 | Ball Aerospace & Technologies Corp. | On-axis laser receiver wavelength demultiplexer with integral immersion lensed detectors |
| US7116910B1 (en) * | 2002-04-10 | 2006-10-03 | Terabeam Corporation | Free space optical tap and multi/demultiplexer |
| US20070127926A1 (en) * | 2003-11-17 | 2007-06-07 | Fabio Marioni | Free space optical conditioner |
| US8064772B2 (en) * | 2005-02-07 | 2011-11-22 | Panasonic Corporation | Optical space transmitter and optical space transmission method for wavelength-multiplexed light |
-
2008
- 2008-10-20 LV LVP-08-177A patent/LV14146B/lv unknown
- 2008-10-31 EP EP08168016A patent/EP2178227A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2178227A1 (en) | 2010-04-21 |
| LV14146A (lv) | 2010-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4904043A (en) | Optical data link dual wavelength coupler | |
| US7184621B1 (en) | Multi-wavelength transmitter optical sub assembly with integrated multiplexer | |
| US9164247B2 (en) | Apparatuses for reducing the sensitivity of an optical signal to polarization and methods of making and using the same | |
| US20040042798A1 (en) | Optical transceiver with a dual-axis tilt mirror for pointing and tracking free space communication signals | |
| US8805191B2 (en) | Optical transceiver including optical fiber coupling assembly to increase usable channel wavelengths | |
| CA2327654A1 (en) | Nonlinear interferometer for fiber optic dense wavelength division multiplexer utilizing a phase differential method of wavelenght separation | |
| KR20010079835A (ko) | 전자장치가 없는 무선 광학통신 | |
| JP4067629B2 (ja) | 送受信用共通光路を使用する光送受信器及び光送受信方法 | |
| US20170023750A1 (en) | NxN PARALLEL OPTICAL TRANSCEIVER | |
| KR20130012634A (ko) | 파장분할소자와 양방향 광송수신 소자가 집적화된 광송수신 모듈 | |
| JP2021533672A (ja) | 受信器の光サブアセンブリ、コンボ・トランシーバサブアセンブリ、コンボ光モジュール、通信機器、及びｐｏｎシステム | |
| US20090162073A1 (en) | Optical module | |
| CN101984565B (zh) | 多通道双功能波分复用光电集成模块 | |
| LV14146B (lv) | Optiskā sistēma gaisa optisko sakaru ierīcei | |
| US9225428B1 (en) | Method and system for alignment of photodetector array to optical demultiplexer outputs | |
| US20210148786A1 (en) | Optical Time Domain Reflectometer And Optical Subassembly Having Optical Time Domain Reflectometry Function | |
| US20050031350A1 (en) | Miniature optical free space transceivers | |
| US9804333B1 (en) | Coarse wavelength division multiplexing device | |
| US9841564B1 (en) | Wavelength division multiplexing device | |
| US10901160B2 (en) | Multiplexer or demultiplexer module | |
| US20040042719A1 (en) | Optical device for compensation of multiple wavelengths and working distances in dual-fiber collimators | |
| WO2023040536A1 (zh) | 一种单纤多向光收发装置及光模块 | |
| EP1416307A1 (en) | Bidirectional telescope | |
| US20160291267A1 (en) | Coupling of photodetector array to optical demultiplexer outputs with index matched material | |
| Singh et al. | Fiber-wireless-fiber terminals for optical wireless communication over multiple bands |