三菱电机新型光学接收机原型来了:应用于激光通讯终端

时间:2022-06-07 08:07:58 来源: 讯石光通讯网


日本三菱电机宣布成功开发出被认为是世界首个应用于激光通讯终端(LCT)的光学接收机原型,该装置集成了使用激光束的空间光通信技术和1.5μm波段探测接收光束方向功能,该波段是地面光纤通讯和其他应用的通用波段。

高分辨率卫星图像被用于评估因灾难导致的损害,但是通过无线电波传输图像会受到数据容量和卫星天线尺寸的限制,导致难以实时传输高分辨率图像。不需要光纤的大容量、高速率空间光通信可以支持快速、精确的灾后损害评估。然而,空间光通信使用非常窄的激光束,约为无线电波的千分之一,因此挑战在于如何将激光束与高速运行的卫星精确对准(align)。

三菱电机最新开发的光学接收机是通过集成探测激光的四个相位(Four-phase)变化和光束方向的功能来解决这一难题。该方式成果是缩小尺寸的光学接收机,使空间光通信的速度、容量和距离达到无线电波通信的10倍。由于波长更短,因此可以在紧凑型通信单元中搭载更小型化天线,这些天线可以安装在难以部署光纤的位置,例如建筑物之间。也可以在没有正常基础设施的地区进行安装,例如灾区、发展中国家或偏远地区,从而扩大无线通信在各种情况下的使用。

世界上第一个在光电探测器内集成空间激光采集的光学接收机

· 接收激光并将其转换为电信号的光电转换器分为四块,通过比较每个分块光学元件的输出信号强度来高精度地检测所接收的激光束方向。不再需要用于检测传统系统光束方向的专用传感器。

· 小型光学接收机在光电探测器中集成了空间光通信和激光到达角探测功能,这被认为是世界首创。

光路探测高速、大容量通信的四相位变化

· 与传统两相位(0和180度)探测相比较,新型相干空间光通信的光路可以探测四相位变化(0、90、180和270度)。该方式的结果是通信容量和速度是相同带宽下两相位光通信方案的两倍,是无线电波通信系统的10倍。

· 相干探测方法与由光束打开/关闭引起强度变化的传统探测方法相比,即使在较弱的激光束下也能进行通信,因此可以使用相同的激光束强度施行更长距离的通信。此外,相干方式受阳光和其他环境光的影响较小,通信更稳定。

光学接收机将光电探测器和光路集成在一个小型化(10cm3)、轻量级的模块中

· 光电探测器的光束方向探测功能不需要搭配专用传感器。此外,光路包含在一个5cm×5cm 的小玻璃基板上,将两个光电探测器安装在一块PCB上。单模块配置实现了只有10cm3的轻型光学接收机,不到三菱电机前代型号的四分之一。

关键词: 三菱电机新型光学接收机原型 激光通讯终端 空间光通信技术 高速大容量卫星通信


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