лазерная линия связи
Классы МПК: | H04B10/10 передача через свободное пространство, например через атмосферу |
Автор(ы): | Милинкис Б.М. (RU) |
Патентообладатель(и): | Милинкис Борис Моисеевич (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-10-18 публикация патента:
27.07.2004 |
Изобретение относится к системам открытой оптической связи и касается терминалов лазерной связи, предназначенных для организации линий связи между наземными станциями. Технический результат заключается в упрощении конструкции системы связи и повышении эффективности использования интенсивности лазерного пучка. В лазерной линии связи каждый приемопередатчик содержит электронный блок передатчика с лазером и электронный блок приемника с фотодиодом, каждый приемопередатчик содержит корпус, передняя стенка которого образована фазовой оптической голограммой, избирательно прозрачной для лучей с длиной волны
1 и
2, на противоположной стенке корпуса приемопередатчика смонтирован электронный блок передатчика с лазером и электронный блок приемника с фотодиодом, при этом выходы лазеров и входы фотодиодов расположены в соответствующих фокальных плоскостях фазовых оптических голограмм. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
Формула изобретения
Лазерная линия связи между двумя приемопередатчиками, расположенными на противоположных концах линии оптической связи, причем каждый приемопередатчик содержит электронный блок передатчика с лазером и электронный блок приемника с фотодиодом, отличающаяся тем, что каждый приемопередатчик содержит корпус, передняя стенка которого образована фазовой оптической голограммой, избирательно прозрачной для лучей с длиной волны![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технике беспроводной связи, а именно к аппаратуре лазерной связи в свободном пространстве.Известны лазерные приемопередатчики [1] для связи в атмосфере, состоящие из одного лазера (или нескольких лазеров), снабженные объективами для коллимирования лазерных пучков и фотоприемников с объективами для сбора и фокусировки принятых излучений на их чувствительных площадках. В качестве объективов часто используют одиночные линзы.Анализ основных технических характеристик известных лазерных линий связи показывает, что всем им присущи следующие ограничения:- сложность конструкции используемых приемопередатчиков, особенно механизма юстировки их оптических элементов;- резкое несоответствие между массогабаритными характеристиками их основных элементов - полупроводникового лазера и фотодиода с массой порядка единиц граммов и оптических элементов, которые вместе с креплением имеют массу на два - три порядка больше;- сложность изготовления и высокая стоимость оптических элементов каждого лазерного приемопередатчика;- значительная часть лазерных излучений в линии связи проходит мимо объективов фотоприемников, так как приемная оптика в каждом приемопередатчике занимает менее 40% площади передней (рабочей) стенки конструкции;- излучение передатчиков, рассеянное их оптическими элементами и аэрозолью атмосферы, может попадать на вход собственного приемника и вызвать паразитный шум, снижая основной показатель качества - отношение сигнал/шум.Уменьшить количество оптических элементов можно за счет использования одного и того же оптического пути для пучков передаваемого и принимаемого излучения. Разделение указанных пучков можно производить по направлению их распространения, по длине волны, по поляризации [2-4], при этом неизбежны потери в интенсивности излучения.Наиболее близкой к заявляемому изобретению по совокупности признаков является атмосферная линия [5] связи, принятая в качестве прототипа. Атмосферная линия связи содержит передатчики, приемники, светоизлучающие устройства, фотоприемные устройства, коллимирующие зеркала передающего тракта и фокусирующие зеркала приемного тракта. В каждом приемопередатчике известной линии зеркала выполнены концентрично на одной подложке так, что фокусирующее зеркало приемника расположено на периферии и имеет более длинное фокусное расстояние, чем фокусное расстояние коллиматорного зеркала. Кроме того, перед светоизлучающим и фотоприемным устройствами установлены взаимно ортогональные линейные поляризаторы.Однако линия атмосферной связи, принятая в качестве прототипа, имеет сложную и громоздкую оптическую систему с разными фокусными расстояниями зеркал передающего и приемного трактов, что увеличивает габариты аппаратуры и усложняет ее электронную часть. Использование же в качестве оптических элементов вогнутых зеркал в комбинации на одной подложке возможно только при высокой точности их изготовления [6]. Применение взаимно ортогональных линейных поляризаторов неэффективно из-за потерь в них части лазерного излучения.Заявляемое изобретение направлено на создание линии связи, содержащей два одинаковых лазерных приемопередатчиков, которые, имея меньшую массу и габариты с более простой конструкцией, чем приемопередатчик прототипа, могут существенно повысить эффективность использования интенсивности лазерного пучка передающего информацию, а также отношение сигнал/шум фотоприемника.Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что лазерная линия связи выполнена на двух оптически связанных через атмосферу одинаковых приемопередатчиков, каждый из которых содержит передатчик со светоизлучающим устройством - лазером, приемник со светоприемным устройством - фотодиодом. Коллимирующий компонент передающего тракта и фокусирующий компонент приемного тракта, а также спектральные фильтры выполнены в виде одной фазовой оптической голограммы.Благодаря использованию фазовой оптической голограммы можно получить следующие преимущества:- собирать и/или коллимировать излучение со всей поверхности фазовой оптической голограммы из-за ее фокусирующих свойств;- на одной фазовой оптической голограмме можно зарегистрировать N предметов при N![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233039/8805.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
![лазерная линия связи, патент № 2233549](/images/patents/235/2233010/955.gif)
Класс H04B10/10 передача через свободное пространство, например через атмосферу