RU2745525C1 - Tranceiving device for atmospheric optical communication line - Google Patents
Tranceiving device for atmospheric optical communication line Download PDFInfo
- Publication number
- RU2745525C1 RU2745525C1 RU2020108615A RU2020108615A RU2745525C1 RU 2745525 C1 RU2745525 C1 RU 2745525C1 RU 2020108615 A RU2020108615 A RU 2020108615A RU 2020108615 A RU2020108615 A RU 2020108615A RU 2745525 C1 RU2745525 C1 RU 2745525C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- transceiver
- atmospheric
- communication line
- optical communication
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области оптической связи, в частности к лазерным атмосферным системам передачи информации, и может быть использовано для передачи информации между объектами через атмосферу, например, для организации канала связи между двумя абонентами или между абонентом и станцией абонентского доступа.The invention relates to the field of optical communication, in particular to laser atmospheric information transmission systems, and can be used to transfer information between objects through the atmosphere, for example, to organize a communication channel between two subscribers or between a subscriber and a subscriber access station.
Известно приемопередающее устройство для атмосферной оптической линии связи (см. патент РФ 2120185, С1. кл. Н04В 10/10; Н04В 10/24 опубл. 10.10.1998 г.), которое состоит из передатчика, приемника, светоизлучающего устройства, фотоприемного устройства, коллимирующего зеркала передатчика и фокусирующего зеркала приемника, которые выполнены концентрично на одной подложке, причем фокусирующее зеркало приемника размещено на периферии и имеет более длинное фокусное расстояние. Фотоприемное и светоизлучающее устройства установлены в фокусах зеркал приемного и передающего трактов соответственно. Перед светоизлучающим и фотоприемным устройствами установлены взаимно ортогонально линейные поляризаторы.Known transceiver device for atmospheric optical communication line (see RF patent 2120185, C1.
Недостатком известного решения является малая скорость наведения осей диаграмм направленности оптических приемопередатчиков друг на друга и поддержание стабильности наведения с учетом меняющихся внешних условий.The disadvantage of the known solution is the low speed of pointing the axes of the radiation patterns of the optical transceivers at each other and maintaining the stability of the pointing, taking into account changing external conditions.
Известно также приемопередающее устройство оптической атмосферной линии связи (см. патент РФ 2306673, С2. кл Н04В 10/10, опубл. 20.09.2007 г.), состоящее из приемопередающего устройства оптической атмосферной линии связи, выполненного в виде внешнего и внутреннего блоков, содержащее интерфейс, источник оптического излучения, приемник оптического излучения, фокусирующую систему и волоконный световод, один конец которого закреплен во внешнем блоке, а другой конец волоконного световода расположен во внутреннем блоке и оптически соединен с источником оптического излучения и приемником оптического излучения, причем внешний блок выполнен во всепогодном варианте и в нем расположена фокусирующая система, а интерфейс, источник оптического излучения и приемник оптического излучения установлены во внутреннем блоке, выполненном для комнатных условий, устройство снабжено дополнительными световодами, первые концы которых, расположенные во внешнем блоке, объединены в пучок, образующий волоконно-оптический коллектор, а вторые концы световодов, расположенные во внутреннем блоке, оптически соединены, по крайней мере, с одним источником и приемником оптического излучения с возможностью коммутации.It is also known a transceiver device for an optical atmospheric communication line (see RF patent 2306673, C2.
Недостатком известного приемопередающего устройства является большое время наведения оптических приемопередатчиков друг на друга и относительно низкая стабильность поддержания установленных оптических осей диаграмм направленности оптических приемопередатчиков. Это объясняется тем, что при превышении допустимого углового рассогласования между внешними блоками двух абонентов при применении стандартных световодов, диаметр фокусного пятна принимаемого излучения, может оказаться не на оптической оси, и как следствие не попадет в торец волоконно-оптического коллектора. А в случае частичного попадания оптического излучения в торец волоконно-оптического коллектора, его энергетический запас может оказаться ниже требуемого значения, что снизит надежность работы устройства в целом. Кроме того, известная конструкция приемо-передающего устройства не позволяет оперативно изменять наведение оптических приемопередатчиков при отсутствии или частичном попадании оптического излучения в торец их волоконно-оптического коллектора или при резких колебаниях оптических лучей при максимальной дистанции связи.The disadvantage of the known transceiver device is the long pointing time of the optical transceivers at each other and the relatively low stability of maintaining the established optical axes of the directional patterns of the optical transceivers. This is due to the fact that if the permissible angular mismatch between the external units of two subscribers is exceeded when using standard optical fibers, the diameter of the focal spot of the received radiation may not be on the optical axis and, as a result, will not fall into the end face of the optical fiber collector. And in the case of a partial hit of optical radiation at the end of the fiber-optic collector, its energy reserve may be lower than the required value, which will reduce the reliability of the device as a whole. In addition, the known design of the transceiver device does not allow to quickly change the guidance of optical transceivers in the absence or partial hit of optical radiation at the end of their fiber-optic collector or with sharp oscillations of optical beams at the maximum communication distance.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному является устройство двусторонней оптической связи (см. патент РФ 2272358, С1. кл. Н04В 10/10, опубл. 20.03.2006 г.), состоящее из двух приемопередающих узлов, каждый из которых имеет приемопередающую оптическую систему, содержащую приемную площадку с периметром в виде окружности, центр которой совпадает с центральной осью приемопередающей оптической системы. С одной стороны приемной площадки расположены собирающие линзы, установленные равномерно по периметру приемной площадки, на оптической оси последовательно размещены лазер с источником питания и коллиматорная оптика. С другой стороны приемной площадки последовательно размещены оптический элемент с отражающий поверхностью, фокусирующая линза и фотоприемник. На оптической оси каждой собирающей линзы установлено поворотное зеркало, оптически связанное с собирающей линзой и отражающей поверхностью оптического элемента, оптически связанной с фокусирующей линзой. Чувствительный фотоприемник и светоделительная пластинка позиционно связаны между собой.The closest in technical essence to the claimed one is a two-way optical communication device (see RF patent 2272358, C1.
Недостатком устройства прототипа является малая скорость наведения приемопередатчиков друг на друга. Это объясняется тем, что поворотные зеркала фокусируют излучение только от собирающих линз на которые, попало оптическое излучение. При значительном отклонении в наведении приемопередающих оптических систем, особенно при максимальных дистанциях связи оптическое излучение попадет только на часть линз или на одну из них, что не позволит их суммировать на фотоприемнике, а, следовательно, определить изменение угла приходящего излучения и последующего измерения линейного отклонения изображения фокального пятна на позиционно чувствительном фотоприемнике от оптической оси для поворота приемопередающей оптической системы. Кроме того, конструкция опорно-поворотного устройства и взаимосвязь элементов в приемопередающем узле не обеспечивают автоматическую настройку и перенастройку оптической оси диаграммы направленности приемопередатчика в зависимости от изменения угла падения приходящего излучения и уровня мощности принимаемого оптического излучения на различных дистанциях связи.The disadvantage of the prototype device is the low speed of pointing the transceivers at each other. This is due to the fact that the rotary mirrors focus the radiation only from the collecting lenses on which the optical radiation has fallen. With a significant deviation in the pointing of transmitting optical systems, especially at maximum communication distances, optical radiation will fall on only a part of the lenses or one of them, which will not allow them to be summed up on the photodetector, and, therefore, to determine the change in the angle of the incoming radiation and the subsequent measurement of the linear deviation of the image focal spot on the position-sensitive photodetector from the optical axis for rotating the transceiver optical system. In addition, the design of the rotary support and the interconnection of elements in the transceiver assembly do not provide automatic adjustment and readjustment of the optical axis of the transceiver directional pattern, depending on the change in the angle of incidence of the incoming radiation and the power level of the received optical radiation at different communication distances.
Целью изобретения является разработка приемопередающего устройства атмосферной оптической линии связи, обеспечивающего повышение скорости, точности и поддержания стабильности наведения оптических приемопередатчиков друг на друга на различных дистанциях связи.The aim of the invention is to develop a transceiver device for an atmospheric optical communication line, providing an increase in the speed, accuracy and maintaining the stability of pointing optical transceivers at each other at different communication distances.
Для достижения сформулированной цели в известном устройстве двухсторонней оптической связи, содержащем два приемопередающих узла, расположенных на противоположных концах дистанции связи, каждый из которых содержит электронный блок управления (ЭБУ), опорно-поворотный механизм (ОПМ) и оптический приемопередатчик (ОПП), заключенный в корпус, на одной торцевой поверхности корпуса размещены равноудаленно друг от друга и от центральной оси ОПП J≥4 собирающие линзы, лазер с источником питания и коллиматорная оптика, а на другой стороне поверхности корпуса установлена фокусирующая линза, дополнительно введены фокусирующее зеркало, шарнирно скрепленное с механизмом его поворота и установленное на оптической оси j-ой, где j=1, 2, …, J, собирающей линзы, волоконно-оптический коллектор (ВОК), содержащий N≥40 оптических световодов (ОСВ), блок оптических ответвителей (БОО), содержащий N оптических ответвителей (ОО), блок оптических фотоприемников (БОФП), содержащий N оптических фотоприемников (ОФП). Первый выход n-го, где n=1, 2,…, N, ОО подключен к входу n-го ОФП, а второй выход n-го, где n=1, 2, …, N, ОО подключен к n-му входу оптического мультиплексора (ОМП). Выходы ОФП подключены к n-му входу ЭБУ. Первый выход ОМП подключен к управляющему входу ЭБУ, а второй выход ОМП является выходом/входом отправителя (получателя) информации. Первый управляющий выход ЭБУ, подключен к управляющему входу ОПМ, а второй управляющий выход ЭБУ подключен к управляющему входу механизма поворота фокусирующего зеркала. ОПМ состоит из двигателя ОПМ, соединенного шарнирно с механизмом поворота ОПМ, обеспечивающего поворот приемопередающего узла в горизонтальной плоскости на 360°, и поворот приемопередающего узла в вертикальной плоскости на 45°.To achieve the stated goal in a known two-way optical communication device containing two transceiver nodes located at opposite ends of the communication distance, each of which contains an electronic control unit (ECU), a rotary support mechanism (OPM) and an optical transceiver (OPT), enclosed in the case, on one end surface of the case are located equidistant from each other and from the central axis of the OPP J≥4 collecting lenses, a laser with a power source and collimator optics, and a focusing lens is installed on the other side of the case surface, a focusing mirror is additionally introduced, hinged to the mechanism its rotation and installed on the optical axis j-th, where j = 1, 2, ..., J, collecting lens, a fiber-optic collector (FOC) containing N≥40 optical fibers (OCV), a block of optical couplers (BOO), containing N optical couplers (OO), a block of optical photodetectors (OPPD), containing N optical photodetectors (OPP). The first output of the n-th, where n = 1, 2, ..., N, OO is connected to the input of the n-th OFP, and the second output of the n-th, where n = 1, 2, ..., N, OO is connected to the n-th optical multiplexer (OMP) input. The OFP outputs are connected to the n-th input of the ECU. The first OMP output is connected to the control input of the ECU, and the second OMP output is the output / input of the sender (recipient) of information. The first control output of the ECU is connected to the control input of the OPM, and the second control output of the ECU is connected to the control input of the focusing mirror turning mechanism. The OPM consists of an OPM engine, pivotally connected to a rotation mechanism of the OPM, which ensures the rotation of the transceiver unit in the horizontal plane by 360 °, and the rotation of the transceiver unit in the vertical plane by 45 °.
Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет введения фокусирующего зеркала, волоконно-оптического коллектора и двигателя с механизмом поворота ОПМ формируется и поддерживается устойчивое положение осей диаграмм направленности наведения приемопередающих узлов. Этим достигается повышение скорости, точности и стабильности наведения оптических приемопередатчиков друг на друга на различных дистанциях связи.Thanks to a new set of essential features, due to the introduction of a focusing mirror, a fiber-optic collector and an engine with a rotation mechanism of the OPM, a stable position of the axes of the directional patterns of the guidance of the transceiver nodes is formed and maintained. This achieves an increase in the speed, accuracy and stability of pointing optical transceivers at each other at various communication distances.
Заявленное устройство поясняется чертежами:The claimed device is illustrated by drawings:
фиг. 1 - оптическая схема приемопередающего устройства атмосферной оптической линии связи;fig. 1 is an optical diagram of a transceiver device for an atmospheric optical communication line;
фиг. 2 - схема размещения приемопередающих устройств атмосферной оптической линии связи;fig. 2 - layout diagram of transceiver devices of atmospheric optical communication line;
фиг. 3 - схема оптического приемо-передатчика.fig. 3 is a diagram of an optical transceiver.
Заявленное устройство, показанное на фиг. 1, состоит из первого и второго оптического приемопередатчика (ОПП) 1, расположенных на противоположных концах дистанции связи (фиг. 2). Каждое приемопередающее устройство атмосферной оптической линии связи содержит ОПП 1, ВОК 16, БОО 8, БОФП 10, ОМП 7, ЭБУ 6. ОПМ 2 состоит из двигателя 3 ОПМ 2, соединенного шарнирно с механизмом поворота 4 ОПМ 2.The claimed device shown in FIG. 1, consists of a first and a second optical transceiver (OPT) 1 located at opposite ends of the communication distance (Fig. 2). Each transceiver device of the atmospheric optical communication line contains
ОПП 1, заключено в корпус 22. На одной торцевой поверхности корпуса 22 размещены равноудаленно друг от друга и от центральной оси ОПП 1 J≥4 собирающие линзы 18, лазер 19 с источником питания 20 и коллиматорная оптика 21. На другой стороне поверхности корпуса 22 размещены фокусирующая линза 15 и фокусирующее зеркало 12. Фокусирующее зеркало 12, шарнирно соединено с механизмом его поворота 13 и установлено на оптической оси j-ой, где j=1, 2, …, J, собирающей линзы 18. Первый выход 9.n.1 n-го, где n=1, 2, …, N, ОО 9.n подключен к входу n-го ОФП 11.n, а второй выход 9.n.2 n-го, где n=1, 2, …, N, ОО 9.n подключен к n-му входу оптического мультиплексора (ОМП) 7. Выходы ОФП 11.n подключены к n-му входу ЭБУ 6. Первый выход 7.1 ОМП 7 подключен к управляющему входу 6.1 ЭБУ 6, а второй выход 7.2 ОМП 7 является выходом/входом отправителя (получателя) информации. Первый управляющий выход 6.2 ЭБУ 6, подключен к управляющему входу 2.1 ОПМ 2, а второй управляющий выход 6.3 ЭБУ 6 подключен к управляющему входу механизма поворота фокусирующего зеркала 13.OPP 1, is enclosed in a
ОПП 1 предназначен для преобразования электрического сигнала в оптический сигнал на передаче и обратного преобразования на приеме и обеспечивает образование дуплексного беспроводного оптического канала связи. ОПП 1 может быть реализован в различных вариантах, в частности, как показано на фиг. 1.
ОПМ 2 предназначен для крепления ОПП 1. ОПМ 2 может быть реализован в различных вариантах, например, в виде комплекта универсального монтажного [Руководство по эксплуатации МБДК.3РЭ. Аппаратура атмосферной оптической линии связи ARTOLINK].OPM 2 is designed for mounting
Двигатель 3 ОПМ предназначен для обеспечения привода механизма поворота 4 ОПМ. Двигатель 3 ОПМ может быть реализован в различных вариантах, например, в виде электродвигателя Д-28А ТУ ОДС.515.248. [Антенно-поворотное устройство МИК-АПУ модуля антенного Р-431АМ. Руководство по эксплуатации ЖНКЮ.303246.001 РЭ].
Механизм поворота 4 ОПМ предназначен для пространственного наведения оптических осей диаграмм направленного действия ОПП 1 друг на друга. Механизм поворота 4 ОПМ может быть реализован в различных вариантах, например, в виде редуктора азимута, редуктора угла места и платы контроллера управления устройства антенно-поворотного МИК-АПУ модуля антенного Р-431АМ [Антенно-поворотное устройство МИК-АПУ модуля антенного Р-431АМ. Руководство по эксплуатации ЖНКЮ.303246.001 РЭ].The
Электронный блок управления (ЭБУ) 6 предназначен для формирования команд на изменение наведения ОПП 1. Электронный блок управления (ЭБУ) 6 может быть реализован в различных вариантах, например, в виде платы управления устройства антенно-поворотного МИК-АПУ модуля антенного Р-431АМ [Руководство по эксплуатации ЖНКЮ.303246.001 РЭ], которая может работать автономно в режиме внешнего управления по интерфейсу RS-232 и в режиме внешнего управления от ЭВМ по интерфейсу RS-485.The electronic control unit (ECU) 6 is designed to generate commands to change the guidance of the
Оптический мультиплексор 7 предназначен для объединения входных оптических сигналов в единый сигнал. Оптический мультиплексор 7 может быть реализован в различных вариантах, например, в виде оптического мультиплексора MT-CT-MDM-108-SB-555-хх/хх обеспечивающий объединение сорока канальных сигналов.The
Блок оптических ответвителей (ОО) 8 состоит из оптических ответвителей 9.1, 9.2,…,9.N, которые предназначены для ответвления заданной мощности оптического излучения между выходными полюсами. Оптические ответвители 9.1, 9.2,…,9.N могут быть реализованы в различных вариантах, например, в виде делителей типа MT-FC, позволяющих разделять входящую мощность в заданных пропорциях между портами, например, MT-FC-1×2 представляющего собой пластиковый корпус с одним входом и двумя выходами и обеспечивающего как равномерное, так и заданное деление подаваемых оптических сигналов в диапазоне длин волн 1хх0±30 нм (где "хх" может быть 31-1310 нм; 49 - 1490 нм; 55 - 1550 нм) между всеми выходами.The block of optical couplers (OO) 8 consists of optical couplers 9. 1 , 9. 2 , ..., 9. N , which are designed to branch a given optical power between the output poles. Optical couplers 9 1, 9 2, ... 9. N can be implemented in various versions, for example, in the form of dividers of the MT-FC type, which allow sharing the input power in specified proportions between the ports, for example, MT-FC-1 × 2, which is a plastic case with one input and two outputs and provides both uniform and specified division of the supplied optical signals in the wavelength range 1хх0 ± 30 nm (where "хх" can be 31-1310 nm; 49 - 1490 nm; 55 - 1550 nm) between all outputs.
Блок оптических фотоприемников (ОФП) 10 состоит из оптических фотоприемников 11.1, 11.2, …, 11.N, которые предназначены для преобразования оптического излучения в электрический сигнал.The block of optical photodetectors (OFP) 10 consists of optical photodetectors 11. 1 , 11. 2 , ..., 11. N , which are designed to convert optical radiation into an electrical signal.
Оптические фотоприемники 11.1, 11.2, …, 11.N могут быть реализованы на основе фоторезисторов, например ФСА-О, ФСА-4 и др. [Алексеенко М.Д., Бараночников М.Л. Приемники оптического излучения: Справочник. - М.: Радио и Связь, 1987. - 296 с., ил. Стр. 47].Optical photodetectors 11. 1 , 11. 2 , ..., 11. N can be implemented on the basis of photoresistors, for example FSA-O, FSA-4, etc. [Alekseenko MD, Baranochnikov ML. Optical Radiation Receivers: A Handbook. - M .: Radio and Communication, 1987 .-- 296 p., Ill. P. 47].
Механизм поворота фокусирующего зеркала 13 предназначен для поворота фокусирующего зеркала 12. Механизм поворота фокусирующего зеркала 13 может быть реализован в различных вариантах, например, в виде редуктора.The turning mechanism of the focusing
Волоконно-оптический коллектор 16 состоит из оптических световодов (ОСВ) 17.1, 17.2, …, 17.N, которые предназначены для передачи оптического излучения через ОО 9.1, 9.2,…,9.N к ОФП 11.1, 11.2, …, 11.N и к оптическому мультиплексору 7.
Лазер 19 с источником питания 20 предназначен для преобразования электрической энергии в световую и может быть реализован на основе полупроводниковых лазерных диодов, схемы которых известны [Оптические телекоммуникационные системы. Учебник для вузов / В.Н. Гордиенко, В.В. Крухмалев, А.Д. Моченов, Р.М. Шарафутдинов. Под ред. профессора В.Н. Гордиенко. - М: Горячая линия - Телеком, 2011. - 368. С: ил. С. 92, 93].
Приемопередающее устройство атмосферной оптической линии связи работает следующим образом.The transceiver of the atmospheric optical communication line operates as follows.
Оптический приемопередатчик 1 первого приемопередающего узла генерирует оптическое излучение, принимаемые приемопередатчиком второго приемопередающего узла (фиг. 2). При распространении оптического излучения вдоль дистанции связи в атмосфере происходит взаимодействие оптического излучения с турбулентной газовой средой, в результате чего луч интерферирует и искривляется. Это приводит к образованию на приемной стороне зон с повышенной и пониженной интенсивностью излучения, флуктуирующих как в пространстве, так и во времени. Дополнительно с этим происходят медленные подвижки точек крепления блоков, связанные с сезонными и суточными изменениями температуры среды, качанием ретрансляционных вышек, вибрациями и колебаниями зданий и сооружений, используемых в качестве мест крепления.The
В предложенной оптической схеме ОПП 1, показанной на фиг. 1, на первом приемопередающем узле импульсы излучения вырабатываются лазером 19 с источником питания 20, которые формируются коллиматорной оптикой 21 в практически параллельный пучок и направляются на приемопередающую оптическую систему второго приемопередающего узла. Излучение, попавшее на собирающие линзы 18, путем последовательного отражения от фокусирующего зеркала 12 направляется на фокусирующую линзу 15 и ВОК 16, представляющего собой один пучок N ОСВ 17.1, 17.2, …, 17.N плотной сборки. Число ОСВ 17.1, 17.2, …, 17.n в ВОК 16 N≥40 для обеспечения высокой точности в определении углового отклонения. Фокусные расстояния собирающей 18 и фокусирующей 15 линз подобраны так, что точка суммарного фокуса этих линз располагается на торце ВОК 16 (фиг. 3). Большая длина оптического пути, возникающая из-за применения двух отражательных элементов, позволяет использовать длиннофокусные линзы, обеспечивающие небольшие сферические аберрации изображения. На торце ВОК 16 складываются излучения с нескольких собирающих линз 18, разнесенных в пространстве (фиг. 3). Это обеспечивает увеличение площади, с которой собирается приходящее излучение. Кроме того, разнесение точек приема уменьшает влияние интерференционных процессов, что сглаживает возможное замирание сигнала. Из литературы известно (Е.Р. Милютин. А.Ю. Гумбинас. Статистическая теория атмосферного канала оптических информационных систем. М.: Радио и связь. 2002 г. С. 199-200.), что линейное сложение разнесенных приемных оптических каналов позволяет уменьшить уровень ошибок в канале оптической связи в 30-100 раз при высокой турбулентности атмосферы.In the proposed optical scheme of the
При точном наведении принимаемое оптическое излучение, попавшее на собирающие линзы 18, путем последовательного отражения от фокусирующего зеркала 12 направляется на фокусирующую линзу 15, которая фокусирует принимаемое излучение в торец ВОК 16. Фокусное расстояние между фокусирующей линзой 15 и торцом ВОК 16 подобрано так, что точка фокуса находится в пределах числовой апертуры ОСВ 17.1, 17.2, …, 17.N. NA=sinθкр. Из литературы известно (Основы волоконно-оптической связи: Пер. с англ. / Под ред. Е.М. Дианова. - М.: Сов. Радио, 1980. - 232 с., ил. стр. 82), что ОСВ 17.1, 17.2, …, 17.N захватывает только те лучи, которые заключены внутри конуса с максимальным углом, определяемым полным внутренним отражением на границе между сердцевиной и оболочкой оптического волокна Таким образом подбор геометрии источника, формы торца ВОК 16 и фокусирующей линзы 15 должны обеспечивать одновременное выполнение соотношений θи≤θл, θиз≤θNA, M≤(dc/dи). Оптимальный ввод оптического излучения с фокусирующей линзы 15 в торец ВОК 16 будет при θи≤MθNA и dc=Mdи (Основы волоконно-оптической связи: Пер. с англ./ Под ред. Е.М. Дианова. - М.: Сов. Радио, 1980. - 232 с., ил. стр. 88).With precise aiming, the received optical radiation hitting the collecting
Так как диаметр фокусного пятна равен диаметру торца ВОК 16, то оптическое излучение проходит по всем ОСВ 17.1, 17.2, …, 17.N и через первые выходы ОО 9.n.1 блока ОО 8 поступает на каждый ОФП 11.1, 11.2, …, 11.N блока ОФП 10 и одновременно в оптический мультиплексор 7, где объединяются в единый сигнал. С выхода оптического мультиплексора 7 оптический сигнал поступает в ЭБУ 6, где оценивается уровень сигнала. Сигналы с ОФП 11.1, 11.2, …, 11.N блока ОФП 10 передаются в ЭБУ 6.Since the diameter of the focal spot diameter is equal to the
В случае поступления сигналов от всех ОФП 11.1, 11.2, …, 11.N и требуемом уровне оптического излучения ЭБУ 6 команд на изменение наведения в двигатель 3 ОПМ не передает.In case of receipt of signals from all OFP 11. 1 , 11. 2 , ..., 11. N and the required level of optical radiation,
При рассогласовании наведения первого приемопередающего узла и второго приемопередающего узла, излучение, попавшее на собирающие линзы 18, путем последовательного отражения от фокусирующего зеркала 12 направляются на фокусирующую линзу 15 и ВОК 16. Однако диаметр фокусного пятна принимаемого излучения на торце ВОК сместится. Оптическое излучение пройдет по части ОСВ и через ОО 9.1, 9.2, …, 9.N поступят только на часть ОФП 11.1, 11.2, …, 11.N. ЭБУ 6 определяет задействованные и не задействованные ОФП 11.1, 11.2, …, 11.n. При требуемом уровне оптического излучения, принимаемом оптическим мультиплексором 7 команда на изменения наведения ЭБУ 6 не вырабатывается. Если уровень оптического излучения, принимаемом оптическим мультиплексором 7 ниже требуемого, то ЭБУ 6 вырабатывает команду на изменение положения фокусирующего зеркала 12 и передает ее в механизм поворота фокусирующего зеркала 13. Изменение положения фокусирующего зеркала 12 происходит до тех пор, пока не будет обеспечен требуемый уровень оптического излучения или фокусное пятно не будет равно размеру, диаметра торца ВОК 16. Это позволяет обеспечить повышение скорости, точности и стабильности наведения оптических приемопередатчиков друг на друга на минимальной дистанции связи.When there is a misalignment in the pointing of the first transceiver unit and the second transceiver unit, the radiation hitting the collecting
При превышении угла изменения положения фокусирующего зеркала 12, ЭБУ 6 вырабатывает команду на изменение наведения ОПП 1, которая подается на двигатель 3 ОПМ, на поворот механизма поворота 4 ОПМ в горизонтальной и (или) в вертикальной плоскости. Это позволяет обеспечить повышение скорости, точности и стабильности наведения оптических приемопередатчиков друг на друга на максимальных дистанциях связи, т.е. достичь сформулированный технический результат.When the angle of change in the position of the focusing
Перемещение приемопередающего устройства атмосферной оптической линии связи в горизонтальной и (или) в вертикальной плоскости осуществляется за счет шарнирного механизма 5 ОПМ, механизма поворота 4 ОПМ и двигателя 3 ОПМ, размещенных в ОПМ 2, по командам управления, поступающих с ЭБУ 6.The movement of the transceiver device of the atmospheric optical communication line in the horizontal and (or) in the vertical plane is carried out due to the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020108615A RU2745525C1 (en) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | Tranceiving device for atmospheric optical communication line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020108615A RU2745525C1 (en) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | Tranceiving device for atmospheric optical communication line |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2745525C1 true RU2745525C1 (en) | 2021-03-26 |
Family
ID=75159276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020108615A RU2745525C1 (en) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | Tranceiving device for atmospheric optical communication line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2745525C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2776660C1 (en) * | 2021-12-06 | 2022-07-22 | Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Information transmission system in an optical communication channel |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5335109A (en) * | 1991-03-04 | 1994-08-02 | Alcatel N.V. | Optical receiver with extended dynamic range |
US5357362A (en) * | 1991-02-13 | 1994-10-18 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical telephone using optical modulator |
RU2120185C1 (en) * | 1997-01-20 | 1998-10-10 | Научно-исследовательский физико-технический институт Красноярского государственного университета | Receiver-transmitter for optical communication line in open air |
US5923452A (en) * | 1995-02-28 | 1999-07-13 | Mitre Corporation, The | Laser satellite communication system |
RU2272358C1 (en) * | 2004-07-16 | 2006-03-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" | Two-way optical communication device |
RU2306673C2 (en) * | 2005-07-28 | 2007-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Лазерные приборы" (ООО НПФ "ЛАЗЕРНЫЕ ПРИБОРЫ") | Receiving-transmitting device for optical atmospheric communication line |
RU2506723C1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-02-10 | Федеральное государственное казенное учреждение "27 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Complex communication and radio access equipment |
RU2608060C2 (en) * | 2015-05-12 | 2017-01-12 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Automated hardware system of satellite open optical communication |
-
2020
- 2020-02-27 RU RU2020108615A patent/RU2745525C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5357362A (en) * | 1991-02-13 | 1994-10-18 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical telephone using optical modulator |
US5335109A (en) * | 1991-03-04 | 1994-08-02 | Alcatel N.V. | Optical receiver with extended dynamic range |
US5923452A (en) * | 1995-02-28 | 1999-07-13 | Mitre Corporation, The | Laser satellite communication system |
RU2120185C1 (en) * | 1997-01-20 | 1998-10-10 | Научно-исследовательский физико-технический институт Красноярского государственного университета | Receiver-transmitter for optical communication line in open air |
RU2272358C1 (en) * | 2004-07-16 | 2006-03-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" | Two-way optical communication device |
RU2306673C2 (en) * | 2005-07-28 | 2007-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Лазерные приборы" (ООО НПФ "ЛАЗЕРНЫЕ ПРИБОРЫ") | Receiving-transmitting device for optical atmospheric communication line |
RU2506723C1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-02-10 | Федеральное государственное казенное учреждение "27 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Complex communication and radio access equipment |
RU2608060C2 (en) * | 2015-05-12 | 2017-01-12 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Automated hardware system of satellite open optical communication |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2788422C1 (en) * | 2021-09-14 | 2023-01-19 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" | Optical system for remote energy transmission based on powerful fiber lasers |
RU2776660C1 (en) * | 2021-12-06 | 2022-07-22 | Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Information transmission system in an optical communication channel |
RU2791074C1 (en) * | 2022-02-17 | 2023-03-02 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная орденов Жукова и Ленина Краснознаменная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Receiving and transmitting device of atmospheric optical transmission system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2212763C2 (en) | Open optical communication system | |
US11005565B1 (en) | Free space optical communication terminal with wavelength dependent optic | |
US6462846B1 (en) | Shared telescope optical communication terminal | |
RU2001101435A (en) | OPTICAL SWITCH (OPTIONS), OPTICAL SWITCHING DEVICE (OPTIONS) AND METHOD OF OPTICAL SIGNAL SWITCHING | |
US9720180B2 (en) | Multicast optical switch based on free-space transmission | |
CN112242870B (en) | Duplex laser communication system based on optical fiber circulator and use method | |
US6944403B2 (en) | MEMS based over-the-air optical data transmission system | |
US20060008238A1 (en) | Optical antenna | |
CN112543059B (en) | Common receiving optical path wireless laser communication networking antenna | |
RU2745525C1 (en) | Tranceiving device for atmospheric optical communication line | |
CN117650841A (en) | Low-profile laser communication optical system and laser communication alignment method | |
CN108181688A (en) | For transceiver optoelectronic device receiver to Barebone and its application | |
RU2791074C1 (en) | Receiving and transmitting device of atmospheric optical transmission system | |
US11960117B2 (en) | Optical phased array light shaping | |
KR20030036774A (en) | Optical serial link | |
CN210427857U (en) | Multichannel optical multiplexer, optical transmitter and optical module | |
CN207742382U (en) | Receiver for transceiver optoelectronic device is to Barebone | |
RU2272358C1 (en) | Two-way optical communication device | |
CN100428654C (en) | Free space optical communication system | |
JP2006023626A (en) | Collimation adjusting mechanism, and optical antenna system and collimation adjusting method using same | |
JPH0787028A (en) | Optical equipment for two-way communication | |
US11515941B2 (en) | Free space optical communication terminal with dispersive optical component | |
CN217767065U (en) | Optical terminal for multi-path active coaxial emission | |
KR0170329B1 (en) | Optical wavelength division multiplexer for optical communication | |
Weyrauch et al. | Adaptive optical antennas: design and evaluation |