DE2157485C3

DE2157485C3 - Sende-Empfangs-Anlage für kohärentes UcM

Info

Publication number: DE2157485C3
Application number: DE2157485A
Authority: DE
Inventors: Thomas R. Malibu Calif. O'meara (V.St.A.)
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1971-02-24
Filing date: 1971-11-19
Publication date: 1975-06-19
Also published as: IL38103A0; GB1348813A; SE373775B; JPS4848934A; DE2157485B2; DE2157485A1; FR2186657B1; US3731103A; SE367749B; FR2186657A1; IL38103A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sende-Empfangs-Anlage mit einem optischen Sender zur Erzeugung eines Strahles kohärenten Lichtes, einem Fernrohr zum Ausrichten des Strahles auf ein Ziel, einer optischen Einrichtung zum Empfang und zur Umwandlung eines Teiles des vom Ziel reflektierten Lichtes in elektrische Signale und einer Schaltungsanordnung zur Verarbeitung der elektrischen Signale.

Derartige Sende-Empfangs-Anlagen sind bekannt, und werden beispielsweise zur Ortung und zur Aufzeichnung von Bodenkarten verwendet (z. B. Kleen-Müiler: »Laser«, Springer-Verlag 1969, S. 516 bis 519; USA-Patentschrift 3 316 348; »Aviation Week & Space Technology«, 26. April 1965, S. 80, 81 und 85). Für die Anwendung solcher Sende-Empfangs-Anlagen ist es wichtig, daß das ausgesendete kohärente Licht das Ziel möglichst scharf gebündelt trifft. Die Verteilung der Lichtenergie, die von der Apertur des Fcrnrohres in die Atmosphäre abgestrahlt wird, weicht jedoch infolge von Inhomogenitäten des Brechungsindex, die durch Dichteschwankungen der Atmosphäre bedingt sind, von der durch Beugungserscheinungen begrenzten, idealen Verteilung ab, wie sie im Vakuum vorhanden wäre. Der Öffnungswinkel des Strahles, dessen Richtung und die Intensitätsverteilung innerhalb des Strahles werden von solchen Dichteschwankungen beeinflußt. Zu den Hauptursachen für Dichteschwankungen gehören atmosphärische Turbulenzen und die Erwärmung, die durch eine Absorption der abgestrahlten Energie bedingt ist. Im Falle atmosphärischer Turbulenzen hängt die Wirkung der Inhomogenitäten von der Stärke der Turbulenzen und der Weglänge ab. Bei zunehmender Stärke der Turbulenzen und/oder bei zunehmender Länge des Weges sind zunächst Änderungen in der Richtung des Strahles (Strahlwandern) und solche Wirkungen feststellbar, die auf zufälligen Phasenverschiebungen im Strahlquerschnitt (Kohärenzverlust) bedingt sind. Die Verteilung der abgestrahlten Energie weicht erheblich vom Idealzustand ab, wenn die von verschiedenen Stellen der Apertur abgestrahlte Energie an der Empfangsstelle nicht mehr phasenkohärent ist. Daher werden gerade die Eigenschaften optischer Sendeanlagen mit sehr geringer Strahlbreite, die eine große Apertur aufweisen, durch atmosphärische Turbulenzen und manchmal auch durch Effekte nichtlinearer Ausbreitung bedeutend vermindert. Vor alilem ist eine Verbreiterung des Strahles, eine zeitliche wechselnde Abweichung der Richtung des Strahles von der unter den Bedingungen des freien Raumes zu erwartenden Richtung und eine in hohem Maße unregelmäßige und zeitlich schwankende Form des Strahlungsdiagrammes festzustellen. Eine Verbreiterung des Strahles hat sowohl eine Verminderung des Auflösungsvermögens als auch der Leistung am Ziel und damit der Empfangsleistung zur Folge. Abweichungen des Strahles von der erwarteten Richtung können ebenso zu Meßfehlern führen wie

sonstige unregelmäßig zeitlich schwankende Formen des Strahlungsdiagramm«.

Atmosphärische Störungen bei der Nachrichtenübertragung sind bereits aus der herkömmlichen HF-Technik bekannt. Dort bedient man sich der Diversity-Verfahren, um solche atmosphärischen Störungen weitgehend auszuschalten. Bei der Anwendung des Diversity-Verfahrens werden mehrere Übertragungswege verwendet, von denen jeweils der beste ausgesucht wird. Es besteht auch die Möglichkeit, die über verschiedene Wege übertragene Energie am Empfangsort zu kombinieren, um stets die Summe der über alle Wege übertragenen Energie zur Verfugung zu haben. Zur Summenbildung ist es wichtig, daß die Addition der empfangenen Energie phasenrichtig erfolgt, damit nicht eine gegenseitige Schwächung stattfindet. So ist aus der USA.-Patentschrift 3 267 380 ein Diversity-System bekannt, bei dem die über verschiedene Antennen ausgesendeten Signale mit einer Kennmodulation, und zwar einer Phasenmodulation versehen werden. Diese Phasenmodulation hat auf die Amplitude des Empfangssignales einen vernachiässigbar kleinen Einfluß, wenn die über die verschiedenen Wege empfangenen Signale in Phase sind. Besteht jedoch eine Phasendifferenz, so äußert sich die Phasenmodulation in einer Amplitudenmodulation des Signales, das sich aus der linearen Addition der Eingangssignale ergibt. Diese Amplitudenmodulation wird nach Betrag und Phase festgestellt und zur Steuerung tines Phasenschiebers in dem Sendezweig benutzt, für dessen Kennmodulation die Amplitudenmodulation festgestellt wurde. Auf diese Weise ist es möglich, die Phasenlage der über die verschiedenen Wege ausgesendeten Signale so zu regeln, daß die Signale am Empfänger phasengleich eintreffen und sich daher optimal addieren. Mit dem oben angesprochenen Problem der Änderung des Verlaufes und des Querschnittes eines von einem optischen Sender erzeugten Lichtstrahles hat jedoch das beschriebene Diversity-Verfahren nichts zu tun. Durch die USA.-Patentschrift 3 174 150 ist weiterhin ein selbstfokussierendes Antennensystem bekannt, das eine Anzahl räumlich verteilt aufgestellter Richtantennen umfaßt, die auf ein Ziel, wie beispielsweise einen Satelliten gerichtet sind. Hier wird an jeder Antenne festgestellt, in welchem Maß ein von dem Satelliten empfangenes Signal nach Frequenz und Phase von einem Bezugssignal abweicht. Diese Abweichungen beruhen auf Dopplerverschiebungen und atmosphärischen Störungen. Diese gleichen Abweichungen werden dem zum Satelliten gesendeten Signal aufmoduliert, damit die Dopplerverschiebungen und atmosphärischen Störungen kompensiert werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich die Signale von allen Antennen an dem Satelliten phasengleich treffen. Auch hier handelt es sich jedoch wieder um ein Diversity-System, bei dem raumlich getrennte Antennen verwendet werden, welche die Strahlungskeule jeder einzelnen Antenne durch atmosphärische Störungen erfährt, nicht ausgeglichen werden können.

Aus der USA.-Patentschrift 3 460 140 ist weiterhin eine Radaranlage bekannt, bei der ähnlich wie bei einer Monopuls-Radaranlage das Sendesignal über vier Kanäle abgestrahlt wird. In jedem Kanal befinden »ich Phasenschieber, mit deren Hilfe die mittlere Phasenlage des in dem jeweiligen Kanal übertragenen Signals festgestellt sowie den Signalen eine Phasenmodulation erteilt werden kann. Die Phasenmodulationen haben in allen Kanälen, die gleiche Frequenz, jedoch eine solche Phasenverschiebung, daß die Achse der ausgesendeten Strahlungskeule den Mantel eines Kegels beschreibt Das von einem Ziel reflektierte Echosignal hat dann eine Amplitudenmodulation, deren Betrag von der Abweichung des Zieles von der Achse des Kegels abhängt und deren Phasenlage für die Richtung der Abweichung charakteristisch ist. Von der Amplitudenmodulation werden Steuersignale ίο abgeleitet, mit deren Hilfe die Einstellung der Phasenschieber so verändert wird, daß die Achse des Kegels auf das Ziel gerichtet wird. Bei der Radaranlage nach dieser USA.-Patentschrift handelt es sich also um eine Anlage zur Zielverfolgung, bei der die Modulation der einzelnen Strahlkomponenten dazu dient, die Lage eines Zieles festzustellen und die Strahlungskeule der Radaranlage dem Ziel nachzuführen, um Entfernungsund Richtungsinfonnationen über das Ziel zu gewinnen. Mit diesem Problem befaßt sich die Erfindung jedoch nicht.

Endlich ist aus der FR-PS 14 05 252 ein Verfahren zum Überlagerungsempfang kohärenten Lichtes bekannt, bei dem sowohl die zur Signalübertragung dienende Trägerwelle als auch das Überlagerungs- »5 signal von dem gleichen optischen Sender abgeleitet werden. Die Frequenzverschiebung zwischen den beiden Signalen wird dadurch erzielt, daß eines der beiden Signale mittels eines Parallelschwingungen ausführenden Spiegels eine Phasen- oder Frequenzmodulation erhält. Durch Abspalten mehrerer Anteile des vom optischen Sender erzeugten Lichtes und Modulation dieser Anteile mit verschiedenen Frequenzen lassen sich mehrere Trägersignale verschiedener Frequenz erzeugen, die mit unterschiedlichen Nachrichten moduliert werden können. In diesem Fall wird der unmodulierte Strahl zur Überlagerung benutzt. Im Empfänger lassen sich die den verschiedenen Strahlen zugeordneten Signale leicht voneinander trennen. Auch bei Rückstrahl-Einrichtungen, wie Entfernungsmeßgeräten, kann dieses Prinzip verwendet werden. Dabei ist es möglich, entweder einen modulierten und einen unmodulierten Strahl auszusenden und auch wieder zu empfangen oder aber nur einen der beiden Strahlen, vorzugsweise den unmodulierten, zum Ziel zu schicken, hingegen den zur Überlagerung benutzten, vorzugsweise modulierten Strahl unmittelbar vom Sendeteil dem Empfangsteil zuzuführen, wo er mit dem reflektierten anderen Strahl überlagert wird. Bei den bekannten Vorrichtungen findet keine Auswahl verschiedener Strahlwege oder eine Kombination der über verschiedenen Strahlwegen übertragenen Signale zum Ausgleich atmosphärischer Störungen statt. Umgekehrt befaßt sich die Erfindung nicht mit den Problemen des Überlagerungsenipfanges.

Der Erfindung liegt vielmehr die Aufgabe zugrunde, eine Sende-Empfangs-Anlage der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die Phasenkohärenz des von dem optischen Sender ausgestiahlten Lichtes auch ^fio am Ziel noch vorhanden ist und der Strahl keine unerwünschten Deformationen erfährt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei an sich bekannter Anordnung mindestens dreier paralleler optischer Pfade zwischen dem optischen Sender und dem Fernrohr, die alle bis auf höchstens einen einen elektronisch steuerbaren optischen Phasenschieber enthalten, wobei die Schaltungsanordnung eine Modulationseinrichtung, die jedem der

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angedeutet ist, wird von dem Aperturelement 16 empfangen und mit Hilfe von Strahlteilern 28 und 38 einem Mischer 40 in Form einer Photodiode zugeführt. Die empfangene Energie wird im Mischer 40 mit einem 5 Signal optischer Frequenz überlagert, das von einem Laser 42 geliefert wird, und dann im ZF-Verstärker 44 verstärkt. Das Ausgangssignal des ZF-Verstärkers 44 wird von einem Amplitudendemodulator 46 verarbeitet, der ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Amplitude

Phasenschieber ein Treibersignal mit einer bestimmten
Frequenz zuführt, so daß der einen Phasenschieber
durchlaufende Anteil des Strahles kohärenten Lichtes
eine für den diesen Phasenschieber enthaltenden Pfad
charakteristische Phasenmodulation erhält, und eine
Steuereinrichtung umfaßt, die die mittlere Phasenlage
jedes Phasenschiebers derart einstellt, daß die Amplitudenmodulation der entsprechenden Anteile des
empfangenen Lichtes mit der Frequenz der Phasenmodulation zu Null wird, die Frequenzen der den ver- io gemäß der Umhüllenden des vom ZF-Verstärkers 44 schiedenen Phasenschiebern zugeführten Treibersignale gelieferten ZF-Signales schwankt,
verschieden sind. Das Ausgangssignal des Amplitudendemodulators

Bei der erfindungsgemäßen Sende-Empfangs-Anlage 46 wird einem Bandpaß 48 zugeführt, der auf eine wild also das von dem optischen Sender erzeugte Licht, Frequenz ω_η abgestimmt ist und dessen Ausgangsobwohl es durch ein gemeinsames Fernrohr abgestrahlt 15 signal einem Phasendetektor 50 als ein Eingangssignal wird, auf dem Weg zwischen optischem Sender und zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Phasen-Fernrohr in mehrere Anteile zerlegt. Diesen Anteilen detektors 60 hat eine Amplitude A sin 0, wobei A wird eine Phasenmodulation aufgeprägt, die wegen eine Funktion der Größe des vom Bandpaß 48 zugeder Verwendung verschiedener Modulationsfrequenzen führten Signales und 0 der Phasenwinkel zwischen die einzelnen Anteile kennzeichnet und es ermöglicht, ao dem letztgenannten Signal und einem Bezugssignal der in ähnlicher Weise wie bei dem Diversity-Verfahren Frequenz m_m ist, das von einem Bezugsoszillator 52 nach der USA.-Patentschrift 3 267 380 eine Phasen- zugeführt wird.

gleichheit aller Anteile des abgestrahlten Lichtes am Das Ausgangssignal des Phasendetektors 50 wird

Ziel zu gewährleisten. Auf diese Weise wird dort ein mit Hilfe eines Transformators 54 zum Bezugssignal wenigstens annähernd idealer Strahlquerschnitt erzielt, 25 der Frequenz a>_m addiert und es wird das Summenso daß das angestrebte hohe Auflösungsvermögen und signal dem elektronisch gesteuerten Phasenschieber 24 die am Ziel gewünschte hohe Leistung weitgehend zugeführt. Der Phasenschieber 24, bei dem es sich um erreicht werden. einen beweglichen Spiegel oder eine elektrooptische

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Er- Anordnung handeln kann, ändert die effektive Länge findung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung 30 des Übertragungsweges 18 oder die resultierende der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen Phasenverschiebung in Abhängigkeit von dem ihm der Erfindung. Es zeigt zugeführten Signal.

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Sende-Empfangs- Die optischen Signale, welche die Aperturelementc

Anlage zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung, 14 und 16 erregen, haben die gleiche Frequenz, sind Fig. 2 das Diagramm des elektromagnetischen 35 jedoch gewöhnlich nicht in Phase. Diese beiden Aper-

Gesamtfeldes am Ziel zur Erläuterung der Phasen-Amplituden-Modulationsumwandlung, von der die Erfindung Gebrauch macht,
Fig. 3 das Blockschaltbild einer Sende-Empfangs-

turelemente strahlen Energie in Richtung auf ein gemeinsames Ziel 34 ab und es erleiden die von diesen Elementen ausgehenden Felder gewöhnlich wegen unterschiedlicher Weglängen eine weitere Differenz-

Ziel 34 ist daher

\ COS(ft»_rf \ ß₀))

E, 2 A, cos /I_n cos(o»_rf \ /J_n,₂),

Anlage nach der Erfindung, bei der jedes Strahlungs- 4° Phasenverschiebung am Ziel. Das Gesamtsignal am element adaptiv gesteuert ist,

Fig. 4 das Blockschaltbild eines Teiles der Sende-Empfangs-Anlage nach Fig. 3 mit zusä'.zlichen Schaltungsanordnungen zum Einhalten einer von der Zielentfernung unabhängigen, genauen Bezugsphase,

Fig. 5 das Blockschallbild eines phasenkompensierten Empfängers, der für die Anlagen nach den Fig. 1, 3 und 4 geeignet ist, und

Fig. 6 die schematische Darstellung einer optischen Strahleranordnung, die von einem einzigen Laser-Leistungsverstärker und einem einzigen Fernrohr zum Aussenden einer Vielzahl adaptiv gesteuerter Strahlen Gebrauch macht.

Die Erfindung wird am besten verständlich, wenn

wenn n«_r die Frequenz des Lasers 12 und /J₀ die Gesamtphasendifferenz am Ziel ist. Die Interferenz der beiden Feldkomponenten hat ein räumliches Interferenzbild mit einer sinusförmigen Umhüllenden 56 zum Ergebnis (Fig. 2). In Fällen, in denen /?₀ zeitlich schwankt, wandert das Interferenzbild über dem Zielbereich hin und her.
Die Modulation mit Hilfe des elektronisch steuer-

zunächst die vereinfachte grundlegende Anordnung 55 baren Phasenschiebers 24 erzeugt eine Phasenschwan-

nach Fig. 1 mit nur zwei Strahlungselementen betrachtet wird. Wie ersichtlich, erregt ein Laser 12 über Sendewege 18 und 20 Strahlungs- oder Aperturele- mcnte 14 und 16. Der Weg 18 enthält einen Leistungs-

sin w_mf.

in der ß_r eine unmodulierte korrigierende Phasenver-

oder Strahlteiler 22 und einen elektronisch steuerbaren ^6o Schiebung ist, die vom Phasendetektor 50 ausgeht, um

Phasenschieber 24. Der Sendeweg 20 enthält den Strahlteiler 22, einen Spiegel 26 und einen Strahlteiler 28.

Die Strahlungs- oder Aperturelemente 14 und 16, die je eine Fokussicroptik, beispielsweise ein Fernrohr, enthalten können, senden je einen Strahl 30 bzw. 32 aus, um ein Ziel 34 zu beleuchten. Ein Teil der vom 7iftl 34 reflektierten Gesamtenergie, der als Strahl 36

die gewünschte Phaseneinstellung zu bewirken. Der resultierende Phasenfehler ß₀ am Ziel 34 schwankt ebenfalls in diesem Bereich, d. h.,

ß_o = ßa~ßc+flmsma_m{t), (4)

wobei ßa der durch atmosphärische oder sonstige Störungen bedingte Phasenfehler ist, der durch die Phasenverschiebung ß_r korrigiert werden soll. Infolge-

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dessen schwingt das Interferem.bild am Ziel vor und stellt wird. Wenn diese Lösung auf eine gröllere «urück. Daher führt die von dem Phasenschieber 24 Gruppe adaptiv gesteuerter Strahlungselemente austrzeugle Phasenmodulation zu einer Amplituden- gedehnt wird, entstehen heim Herausziehen der getnodulation mit der Schwingfrequenz in dem Gesamt- wünschten l-chlcrinformalion, die jedem der adaptiv lignal am Ziel und infolgedessen auch in dem empfan- 5 geregelten Kanäle zugeordnet ist, durch einfaches genen Echosignal. Filtern Komplikationen. Diese Komplikationen be-

Der Vorgang der Amplitudenmodulation nach ruhen auf den Intermodulationsprodukten, die sich Gleichung (3) ist in Fig. 2 noch von einem anderen aus der Wechselwirkung zwischen den Phascnmodula-Standpunkt, nämlich dem einer festen Phasenver- tionen ergeben, die den einzelnen ausgesendeten Strah- «chiebung /J₀, veranschaulicht. io len aufgeprägt werden. Eine Möglichkeit zum Vermei-

Bei einem Phasenfehler ß_x rechts vom Scheitelpunkt den dieses Intermodulationsproblemes besteht in der der Phasenfehlerkurve 56, in dem ß_a - ß_e gilt, ist die Anwendung einer Folgeschalttechnik, bei der nur das Amplitudenmodulation 58 in Phase mit der Schwin- Bezugselement und ein anderes Element, für das die gungsquelle, nämlich dem Oszillator 52 nach Fig. 1. Phasenglcichheit hergestellt werden soll, gleichzeitig Bei einem Phasenfehler ß₂ links vom Scheitel der >5 strahlen. Wenn die richtige Phasenlage für einen Phasenfehlerkurve 56 ist die Modulationsumhüllende bestimmten gesteuerten Kanal hergestellt worden ist, 60 um 180 außer Phase. Für/I_a --■ ß_c verschwindet die wird dieser Kanal abgeschaltet und die gleiche Ope-Grundkomponente der Modulation. Infolgedessen hat ration mit den anderen Kanälen wiederholt. Die die Anlage nach Fig. 1 die für ein rückgekoppeltes Schaltfolge wird mit einer Folgefrequenz ausgeführt. Regelsystem geforderten Eigenschaften, indem der »o die ausreichend hoch ist, um die Schaltfolge zu been-Mittelwert des Phasenschiebers 24, nämlich ß_c, so den, bevor eine wesentliche Änderung in den erfordergeregelt wird, daß ß_a—ßc gegen Null geht, wodurch liehen Phasenkorrekturen eintreten kann. Da für jeden der gleichphasige Zustand am Ziel 34 hergestellt wird. Sendekanal die Gleichphasigkeit zum Bezugskanal Insbesondere ist zu beachten, daß der Wert des Aus- hergestellt worden ist, bevor das nächste Strahlungsgangssignales des Phasendetektors 50 solcher Art ist, 15 element eingeschaltet wird, besteht keine Notwendigdaß der mittlere Phasenwert des Übertragungsweges 18 keit, die vorher eingestellten Elemente wieder abzuden gleichphasigen Zustand am Ziel herstellt. schalten. Daher kann die Phase für jedes Element der

Die Ausdehnung des Prinzips der Herstellung der Strahleranordnung in einer Folge eingestellt werden, Gleichphasigiseit am Ziel auf mehr als einen phasen- welche die gesteuerten Sendekanäle nacheinander gesteuerten Übertragungsweg ist in Fig. 3 veranschau- }o einschaltet.

licht. In Fig. 3 wurde jedem Element der verschiedenen Als Alternative zu der Technik, bei der die Phase Übertragungswege die gleiche Bezugsziffer gegeben wie jedes geregelten Übertragungsweges gegenüber einem dem entsprechenden Element des Übertragungsweges Bezugskanal bestimmt wird, mißt und korrigiert das 18 nach Fig. 1 und es bezeichnet ein Buchstabe a, b System nach Fig. 3 den mittleren Phasenfehler in jedem oder c diejenigen Elemente, die dem Übertragungsweg 35 Übertragungsweg im Vergleich ?u allen anderen gleich-62 bzw. 64 und 66 zugeordnet sind. Weiterhin sind bei zeitig betrachteten Kanälen. Bei der Ausführungsform der Anlage nach Fig. 3 in jedem Übertragungsweg nach Fig. 3 ist die synchron demodulierte Komponente zwischen die Phasenschieber 24 und die Strahlung*.- mit der Frequenz m_m ein Maß für den Durchschnitt elemente 14 optische Verstärker 25 angeordnet. des Sinus der Phasenfehler des Kanalesnj im Vergleich Außerdem ist in Fig. 3 mr Verallgemeinerung ein \o zu allen anderen Kanälen. Jedes Fehlersignal Som besonderer F.mpfangskanal 68 mit einer getrennten vom wten Phasendetektor kann dann dazu benutzt Fmpfangsapcrtur 70 und einem zugeordneten Spiegel werden, den Phasenfehler in dem mten Kanal, der das 72 zur Strahllenkung dargestellt. Beim Betrieb der miz Strahlungselement speist, zu korrigieren. Das Anlagenach Fig 3 wird die Phase jedes elektronisch System det verteilten Bezugsgröße nach Fig. 3 hat steuerbaren Phasenschiebers 24a bzw. 24/) oder 24r 45 den wichtigen Vorteil, daß der Verlust einer beliebigen mit einer eigenen charakteristischen Frequenz «>_m Signalkomponente (A_m - 0) infolge einer Ausbreivaniert Die entsprechende Amplitudenmodulations- tungs- oder Gerätestörung nicht die Betriebswirksamkomponente, die. wie oben an Hand I ig. 2 erläutert, Keit der übrigen Kanäle beeinträchtigt. Die Arbeits- «n dem reflektierten Echosignal vorhanden ist, wird weise des Systems mit verteilter Bezugsgröße ist dem nach dem Empfang von dem ZR-Trager mit Hilfe 50 bekannten Homodynverfahren vergleichbar. Für diesen ties Amplitudendemodulators 46 und von den anderen Vergleich ist das Eingangssignal dem phasenmodu-Modulationsfrequenzkomponenten mit Hilfe des auf lierten Signal eines bestimmten Sendekanales analog, die Frequenz <»_m abgestimmten Bandpasses 48 abge- während die Rolle eines Bezugsoszillators die phasen-Irennt. Daher ist die Korrektions-Phasenverschiebung richtige Summe der Gesamtheit der vom Ziel zurückj^r, die von jedem der elektronisch steuerbaren Phasen- 55 geworfenen Signale der übrigen Kanäle übernimmt, schieber eingeführt wird, eine Funktion der Modula- Die Erfindung kann auch dazu benutzt werden,

lion, die durch die Schwingung nur dieses Phasen- Frequenzfehler sowie Pnasenfehlerkorrekturen zu Schiebers eingeführt wird. Das Ausgangssignal des kompensieren, zumal Frequenzfehler als Phasenfehler ZF-Verstärkcrs 44 wird auch einem Verbraucher 47 betrachtet werden können, die annähernd als Funktion zugeführt, bei dem es sich um ein Darstellungs- oder 6° der Zeit linear zunehmen. Solche Frequenzfehler kön-Rechengerät handeln kann und der von der in dem nen sich aus einer Oszillator^ rift sowie unterschied-ZF-Signal enthaltenen Zielinformation Gebrauch liehen Dopplerverschiebunje^grgeben. Der Ausdruck macht. »unterschiedliche Dopplerverschiebungen« soll Unter-

Es ist zu beachten, daß die bei der Anlage nach schiede zwischen den Dopplerverschiebungen der ver-Fig. 1 verwendete Technik von einem Übertragungs- 65 schiedenen ausgesandten Strahlen bezeichnen,
weg als ungeregeltem Bezugskanal Gebrauch macht Obwohl bei der Sende-Empfangs-Anlage nach

und die Phase des gesteuerten Kanales so eingestellt Fig. 3 die von jedem der Strahlungselemente abgewird. dall am Ziel der gleichphasige Zustand herge- strahlte Energie von einem gemeinsamen optischen

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Sender oder Laser stammt, kann hei e:ner anderen (Kur\e 58 in Hg. 2) besteht darin, au·» der bekannten Ausführunesform der Erfindung in jedem Sendekanal oder gemessenen Zielenifernung die damit verknüpfte ein eigener Laser benutzt werden De Arbeitsweise Phasenverzögerung /u berechnen und die vorhandene «les Svstems würde unverändert bleiben, abgesehen Phasenverschiebung durch Einführung einer Verzögedavon. dalJ die Korrekturspannungen Shm eher einem 5 rung in den Weg des Bezugssignales zum Svnchronfrequenzbeslimmenden Element, beispielsweise einem detektor zu kompensieren.

Spiegel innerhalb des Laserresonators, als einem die Eine allgemeiner anwendbare Methode /ur Kompen-

Phase steuernden Element zugeführt würde. Eine sation des Vcrlustt ■ 's Synchronismus zwischen dem solche Technik umgeht die Ansammlung einer über- Bezugssignal für de>. rnasendetcktor der Rcgelschleife mäßigen Phasenverschiebung durch eine Änderung der ίο und dem modulierten Echosignal besteht dann, die ausgesandten Frequenz jedes Strahlungselementes zur Bezugs-Modulationsfrequenz «>»« in Form der Modu-Kompensierung von Frequenzfehlem. Allerdings kann lation eines Trägers auszusenden und das zugeordnete eine solche Ausbildung der erfindungsgemäßen Anlage Echosignal derart zu \erarbeiten. daß das ausgesenwegen der Notwendigkeit, eine Vielzahl von optischen dete Bezugssignal als Bezugsgroüe für den Synehron-Sendern einzusetzen, erhöhte Kosten erfordern, ob- 15 detektor benutzt werden kann Da sowohl das Einwohl Strahlteiler eingespart würden. Außerdem müßte gangssignal als auch das Be/ugssignal für den Pharenjeder Laser mit einer eigenen »Selbststabiltsierungs- detektor in diesem hall die gleiche Laufzeitverzögerung schleife« versehen sein, um dessen Frequenz während erfahren, kann unabhängig von dem Wert des Gliedes der Zielsuche zu stabilisieren. Die Frequenzstabilität w_mr eine reine Synchrondetekuon erfolgen. Bei einer der Vielzahl von optischen Sendern muß in einem 20 Anlage, wie sie in Fig 3 dargestellt ist. können am solchen Maß gewährleistet sein, daß die Frequenz einfachsten diejenigen Träger- und Modulationsarten innerhalb des Fangbereiches der Regelschleifen gewählt werden, die bereits vorhanden sind, nämlich bleibt. eine Phasen- oder Frequenzmodulation der optischen

Wenn die Modulationsfrequenzen w_m zu niedrig Trager. Fig. 4 veranschaulicht einen Sendekanal und gewählt werden, besteht die Möglichkeit der Inter- 25 den Empfangskanal der Aniage nach Fig. 3 mit den ferenz. mit durch das Ziel oder atmosphärische Szin- zur Losung des oben beschriebenen Svnchronisationstillation bedingten Modulationen. Wenn andererseits problems erforderlichen Abwandlungen. Der Sendedie kennzeichnende Modulationsfrequenz zu hoch kanal in Fig. 4 ist allgemein mit 62' bezeichnet und gewählt wird, können Probleme hinsichtlich der Pha- es tragen dessen Elemente, die gleichen Flementen des »ensynchronisation zwischen der Bezugsfrequenz und 30 Kanals 62 in I ig. 3 entsprechen, in F ie. 4 die gleichen dem empfangenen Signal entstehen. Bei der vorstehen- Bezugsziffern wie in Fig 3. In F ig 4 ist zur Erläuteden Erläuterung der grundlegenden Prinzipien der rung der Kompensation der 1 auf zeitverzögerung nur Erfindung war angenommen worden, daß entweder ein Sendekanal dargestellt. In ier Praxis müBten jedoch die kennzeichnenden Frequenzen w_m ausreichend die zur Kompensation dienenden Änderungen in niedrig oder die Übertragungswege ausreichend kurz 35 jedem der Sendekanäle vorgesehen werden, also bei waren, um für alle praktischen Zwecke den Vorgang der Anlage nach Eig 3 auch in den Kanälen 64 und 66. der Phasendetektion als synchron betrachten zu kön- wie es im folgenden für den Kanal 62 beschrieben nen. F.s wurde aiso angenommen, daß zwischen dem wird.

empfangenen und dem Phasendetektor 50 zugeführten Bei der Anordnung nach I ig 4 wird die vom Sende-

Eingangssignal und dem vom Be/ugsoszillator 52 40 laser 12 (Fig. 3) gelieferte optische Energie \on einem zugeführten Bezugssignal kein /eitschlupf oder Pha- elektronisch gesteuerten Phasenschieber 24α moduliert senfehler bestand. und von dem Strahlungselement 14ü ausgesendet Die

Im allgemeineren Fall, bei dem das empfangene von dem Strahlungselement 14_tj ausgehende Energie Signal wegen des zurückgelegten Wege«· um die Zeit τ wird zusammen mit der von anderen? in \ ig. 4 nicht zeitlich verzögert ist. ist die Steuerspannung 5_i)m. die 45 dargestellten Strahlungselemente Gelieferten Energie von dem wten Phasendetektor geliefert wird, eine am Ziel 34 reflektiert Em Feil dieser reflektierten Funktion von cos("<_mT). Wenn «>_mT in die Nähe des Energie wird von der Antenne 70 aufgefaniien und mit Wertes π/2 kommt, verschwindet das Signal Si,„ Hilfe des Spiegels 72. des Strahltcilers 38. des Mischers unabhängig von Phasenfehlern am Ziel. Wenn ο,,,τ 40 und des Oszillatorlasers 42 in der gleichen Weise dem Wert ηπ gleicht, wobei η eine ungerade ganze 50 verarbeitet, wie es für die Anlage nach Fig. 3 beschne-Zahl ist, wird das Vorzeichen des Fehlersigiales Sn_m ben worden ist. Das Ausgangssignal des Mischers 40 umgekehrt und das System rastet auf den Minima wird nach einer Verstärkung im ZF-Verstärker 46 anstatt auf den Maxima des Gesamtstrahles ein (siehe parallel dem Amplitudendemodulator 48 und einem Kurve 56 in Fig. 2). Daher muß in einem unkompen- Begrenzer 78 zugeführt. Der Begrenzer 78 beseitigt die sierten System der Wert von ο>_ητ beschränkt werden. 55 vorhandene Amplitudenmodulation und es wird sein Eine solche Beschränkung des Wertes des Gliedes Ausgangssignal mit Hilfe eines üblichen Frequenz- w_mx bestimmt den höchsten zulässigen Wert von «»,„ diskriminator 80 demoduliert. Das Ausgangssignal für eine gegebene Maximalentfernung. Da jedoch hohe des Diskriminator·. 80 wird parallel einem Bandpaß 82 Modulationsfrequenzen manchmal erwünscht sind, mit der Frequenz w_x. der dem Sendckanal 62' zugeorduiti Rauschprobleme zu reduzieren oder größere Fre- 60 net ist. und weiteren gleichartigen Bandpässen zugequenzabweichungen unterzubringen, kann es erwünscht führt, die auf die Frequenzen abgestimmt sind, die den sein, Einrichtungen zur Kompensation der Laufzeit τ übrigen, nicht dargestellten Sendekanälen zugeordnet vorzusehen. sind. Wenn beispielsweise Kanäle 64 unu 66' darge-

Ein Verfahren zur Kompensation der Zeitverschie- stellt waren, würde das Atisgangssignal des Frcqucnzbung zwischen dem Bezugssignal, das für die Syn-65 diskriminator 80 von Bandpässen mit den Frequenzen chrongleichrichtung im Phasendetektor 50 benötigt w, und α>_Λ verarbeitet werden

wird, und der durch die Demodulation des empfan- Das Ausgangssignal des I requenzdiskriminators 80

genen Signals abgelösten Modulationskomponente enthält alle kcnn/cichnculcn Frequenzen t<>_m mit einer

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seitlichen Verzögerung, die der Länge des Sende- Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein adaptiv

I mpfangs-Weges für das empfangene Signal entspricht. geregeltes Empfangssystem mit einer getrennten Pha-

Oie Ausgangssignaleder Bandpässe, wie das Ausgangs- senmodulation mit kennzeichnenden Frequenzen zu

signal des dem Sendekanal 62' zugeordneten Hand- verwenden, die analog zu dem oben beschriebenen

passes 82. könnten als Bc/.ugssignal für den Phasen- 5 Sendesystem jedem Empfangskanal zugeordnet sind,

detektor des zugeordneten Kunulcs benutzt werden. Ein solches Vorgehen erfordert jedoch die Verdopp-

iilso beispielsweise für den Phasendetektor 50«. Bei der lung der Anzahl an Schwingfrcqiicnzen beim Senden

Ausfiihrungsforni nach I-'ig. 4 wird jedoch das Aus- und erhöht infolgedessen das Problem möglicher

gangssignal des Uaiulpasscs zur Steuerung einer Intermodulationen.

!»hasenverriegelten Schleife 84 benutzt, die einen Pha- io Eine Methode lüx adaptive» Regelung einer Vielzahl lendelektor 86, ein Schleifenfilter 88 und einen span- von Empfangskanälen, die am besten an viele veiiiungsgesteuerten Oszillator 90 umfaßt. Der Phasen- schiedene Anwendungszwecke angepaßt werden kann, detektor 86 vergleicht die Phase zwischen dem Oszil- mißt die Phasendifferenz zwischen den ZI-Empfaiigslator 90 und dem Ausgangssignal des Bandpasses 82. kanälen und verwendet diese Differenz für eine solche Das Ausgangssignal des Phasendetektors wird dann, 15 Steuerung von Phasenschiebern in den Empfangsnachdem es das Schleifenfilter 88 passiert hat, dazu kanälen, daß die Phasendifferenzen zwischen den benutzt, den spannungsgestcuerten Oszillator 90 derart Kanälen auf Null reduziert werden. Eine entsprecheneinzustellen, daß dessen frequenz und Phase das de Ausführungsform der Erfindung ist in fig. 5 verSignal des Hltcrs 82 wiedergibt. Das Ausgangssignal anschaulicht. Die Anlage nach Fig. 5 weist eine Anzahl des Oszillators 90 wird auch dem Pha->endetektor 50a 20 Empfangsaperturen 70a, 706, 70c und 70t/auf, die der zugeführt, indem es als Bezugssignal fur das empfan- Empfangsapertur70der Anlagen nach den Fig. 3 und 4 gene, modulierte Signal mit der Frequenz <;>, benutzt entsprechen. In gleicher Weise sind in jedem Empfangswird, das dem Phasendetektor 50a über den Bandpaß kanal ZF-Verstärker 44a bis 44t/ vorhanden, die dem 48ü zugeführt wird. ZF-Verstärker 44 der Anlagen nach den Fig. 3 und 4

Das Ausgangssignal des Phasendetcktors 50n wird 25 entsprechen und in deren Bezugsziffern der Buchstabe

zu dem Signal des Bezugsoszillators 52a mit Hilfe des den Kanal angibt, zu dem der ZF-Verstärker gehört.

Transformators 54a addiert. Das Summensignal wird Bei der Au.führungsform nach Fig. 5 ist in jeden

dann dem elektronisch gesteuerten Phasenschieber 24a geregelten Kanal zwischen den ZF-Verstärker und eine

zugeführt, um das ausgesendete Signal mit der kenn- folgende Summationsschaltung 94 ein Phasenschieber

zeichnenden Frequenz <u, phasenzumodulieren und 30 eingeschaltet, der von einer Kapazitätsdiode Gebrauch

den Mittelwert der Phasenlage des Kanals so^ einzu- macht. Die Summationsschaltung 94 bildet die Summe

stellen, daß die Energie dieses Kanals am Ziel 34 der Empfangssignale, die vorher in den ZF-Bereich

mit der Energie anderer, in Fig. 4 nicht dargestellter transformiert worden sind und deren Phase so einge-

Sendekanäle in Phase ist. stellt worden ist, daß diese Signale in Phase sind. Die

Wie ersichtlich, arbeiten Anlagen nach der Erfin- 35 jedem geregelten Empfangskanal zugeordneten Pha-

dung auch mit einer getrennten oder sogar weit ent- senschieber sind mit der Bezugsziffer 92 und dem den

fernten Empfangsapertur. Diese Eigenschaft ist bei Kanal kennzeichnenden Buchstaben versehen. Ein

manchen Anwendungen aus einer Anzahl von (iründen Phasendetektor 96 vergleicht die Phasendifferenz

erwünscht, nicht zuletzt wegen der Ausschaltung von zwischen den Kanälen t/und α und steuert den Phasen-

Rückstreuungs- und Kreuzkopplungsproblemen, die 40 schieber 92a in solcher Weise, daß diese Phasendiffe-

solchen Systemen eigen sind, we]_"he die gleiche Apertur renz zu Null wird. In gleicher Weise bestimmt ein

zum Senden und Empfangen benutzen. Es können Phasendetektor 98 die Phasendifferenz zwischen den

jedoch manchmal gewisse Einsparungen erzielt wer- Kanälen b und el und steuert in Abhängigkeit von dieser

den. wenn sich die Sende- und Empfangseinrichtungen Phasendifferenz den Phasenschieber 92b. Ein Phasen-

diose gleiche Apertur teilen, und es ist die Erfindung 45 detektor 100 vergleicht die Kanäle c und d und steuert

natürlich auch bei Bedarf an Anlagen mit gemeinsamer den Phasenschieber 92c. Demnach stellt die Schal-

Sende- und Empfangseinrichtung anpaßbar. tungsanordnung die Phase der empfangenen Signale

Bei manchen Anwendungen kann es erwünscht sein, so ein, daß eine Gleichphasigkeit besteht, bevor diese die Ciröße der Empfangsapertur his über die Kohärenz- Signale der Summationsschaltung 94 zugeführt wertünge auszudehnen, um das Signal-Rausch-Verhältnis 50 den. Das Ausgangssignal der Summationsschaltung 94 für entfernte Ziele zu verbessern. In solchen Fällen kann dem Verbraucher 47, beispielsweise einem Darkann eine adaptive Regelung der Empfangsanordnung stellungs- oder Rechengerät, sowie dem Amplitudenbenutzt werden. demodulator 46 (Fig. 3), der die Regelschleifen der

Eine Möglichkeit zur adaptiven Regelung des Sender speist, zugeführt werden.

Empfangssystems in dem Fall, daß zum Senden und 55 Bei den bisher behandelten Ausführungsbeispielen

Empfangen die gleiche Apertur verwendet wird, würde wurde von einem Überlagerungsempfang (Mischer 40)

darin bestehen, die Phasenfehlerinformation S/j,„, die Gebrauch gemacht, weil im allgemeinen der Über-

<lem System zur Phasensteuerung der Sendekanäle lagerungsempfang bessere Ergebnisse liefert als wenn

entzogen wird, in offener Schleife zur Korrektur der eine Videogleichrichtung ohne vorhergehende ZF-

Phasenfehler in den Empfangswegen zu benutzen. Eine 60 Verstärkung verwendet wird. Die Erfindung ist jedoch

solche Lösung ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, auch bei einer nichtkohärenten Gleichrichtung an-

daß das Sendesystem alle Phasenfehler in den Sende- wendbar und in manchen Fällen, wie beispielsweise

wegen, einschließlich in etwa verwendeten optischen beim Auftreten hoher Dopplerverschiebungen, kann

Verstärkern, sowie in den sich an die Apertur anschlie- eine nichtkohärente Gleichrichtung vorzuziehen sein,

ßenden Strahlungswegen ausgleicht. Da weiterhin eine ⁶5 So erfordert beispielsweise der Überlagerungsempfang,

solche Lösung eine Linearität der Medien erfordert, daß die Bandbreite der ZF-Kreise ausreichend ist, um

ist sie auf kleine Pegel der ausgesendeten Leistung die Dopplerverschiebungen aufzunehmen, oder es muß

begrenzt. die Dopplerfrequenz vor Erreichen der ZF-Kreise aus

dem System entfernt werden, beispielsweise mit Hilfe eines abstimmbaren Oberlagerungsoszillators, der mit Hilfe einer geschlossenen Schleife so abgestimmt wird, daß das empfangene ZF-Spektrum zu einer ausgewählten Frequenz zentriert wird.

Bei den dargestellten Ausführungsformen der Erfindung wurde die kennzeichnende Modulationsfrequenz o)_m von der gleichen Baueinheit aufgeprägt, nämlich dem Phasenschieber 24, welche auch die Phasenkorrektur (ic einführt. Es versteht sich jedoch, daß für diese beiden Funktionen nicht die gleiche Einheit benutzt werden muß. Demnach kann die Phasenmodulation von einer elektronisch steuerbaren Einrichtung und die Phasenkorrektur zur Maximierung der Leistung am Ziel von einer anderen Einrichtung aufgeprägt werden. »5

Bei Anwendungen, bei denen Ziele mit sehr geringen Winkelgeschwindigkeiten vorkommen, können die elektrisch steuerbaren Phasenschieber, wie das Element 24, von einem bekannten piezoelektrisch angetriebenen Reflektor Gebrauch machen. Es wurde fe; t- ao gestellt, daß ein solcher Phasenschieber, der aus einem scheibenförmigen piezoelektrischen Material mit einem kleinen dünnen Spiegel von etwa 5 mm Durchmesser besteht, der in der Mitte der Scheibe befestigt war, einen ausgedehnten Frequenzbereich aufweist, bevor as mechanische Resonanzen störend werden. In Fällen, in denen die Phasenschieber eine Arbeitsfrequenz haben müssen, die oberhalb derjenigen liegt, die mit mechanisch oder piezoelektrisch angetriebenen Anordnungen noch gut erreichbar sind, können elektrooptische Phasenschieber benutzt werden.

Bei Anwendungen in dynamischen Systemen kann der optischen Strahleranordnung ein Ziel unter einem genau definierten Winkel und mit genau definierter Winkelgeschwindigkeit zugewiesen werden. Jedes der optischen Strahlungselemente der Strahleranordnung kann eine nicht dargestellte mechanische Lenkeinrichtung aufweisen, die in der Lage ist, autonom ihre eigenen Such- und Verfolgungsfunktionen auszuführen. Wenn die Genauigkeit der Achsausrichtung aus- 4« reichend hoch ist, kann eine Suche mit nur einem oder zweien der Sendekanäle vorgenommen werden. Wenn alle Elemente getrennt das Ziel aufgefaßt haben und das Ziel verfolgen, können die Regelschleifen zur adaptiven Phasensteuerung eingeschaltet und es kann mit der Bildung des adaptiven Strahlungsdiagramms und der Zielverfolgung begonnen werden.

Bei einer in Fig. 6 dargestellten weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Energie vom Laser 12 elektronisch steuerbaren Phasenschiebern 24a bis 24c mit Hilfe von Linsen 71 und 73 zugeführt. Die Ausgangsstrahlen der Phasenschieber werden mit Hilfe von Linsen 75 und 77 einem optischen Leistungsverstärker 79 zugeführt. Die vom Verstärker 79 ausgehenden, verstärkten Strahlen werden dann von einem einzigen Sendefernrohr 81 abgestrahlt. Jeder dieser Strahlen ist mit einer anderen Frequenz w_m phasenmoduliert und in einer Weise, die zu der oben an Hand Fig. 3 beschriebenen Methode gleichartig ist, in Abhängigkeit von Signalen, die jedem der Phasenschieber von einer elektronischen Steuereinheit 83 zugeführt werden, adaptiv geregelt. Die Steuereinheit 83 umfaßt einen Empfangskanai, wie den Kanal 68 nach Fig. 3, sowie dem Empfangskanal zugeordnete Einrichtungen wie die Einheiten 48, 50, 52 und 54 nach Fig. 3. Von der Steuereinheit 83 können auch Phasensteuersignale für eine elektronische Abtastung geliefert werdeii, die den den Phasenschiebern 24 zugeführten Signale überlagert oder den Phasenschiebern abwechselnd zu diesen Signalen zugeführt werden. Obwohl im Interesse der Klarheit der Zeichnung nur eine einzige von der Steuereinheit 83 ausgehende Leitung gezeigt ist, versteht ei· sich, daß in Praxis ein Leitungspaar zwischen jedem der Phasenschieber und der Steuereinheit 83 vorgesehen sein muß. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist die Anzahl der benötigten optischen Hochleistungssender vermindert und es sind durch die Anwendung einer einzigen Sendeapertur die Probleme der Justierung der Strahlrichtung und der Winkelnachführung vermindert.

Es wurde demnach eine neue und verbesserte Sende-Empfangs-Anlage mit einer Strahleranordnung beschrieben, bei der zeitlich schwankende Störungen, wie beispielsweise Phasenschwankungen, beim Senden auftreten. Die Wirkungen dieser Störungen werden beim Empfang festgestellt und zur Steuerung von Rückkopplungsschleifen benutzt, welche die Phasenlage in der Vielzahl von Sendekanälen so einstellen, daß die Energie am Ziel in Phase ist. Einige der Vorteile von nach der Erfindung ausgebildeten Anlagen bestehen darin, daß unmittelbar die Phasenhokärenz am Ziel gemessen wird, sowohl nichtkohärente als auch kohärente Empfangssysteme benutzt werden können, die Empfangsoptik an einem beliebigen Ort vorgesehen sein kann, wodurch Rückstreuungs- und Kreu/.kopplungsprobleme vermieden werden, die Ausführungsform mit verteilter Bezugsgröße ein ausfallsicheres System in dem Sinne bildet, daß die Strahleranordnung im Falle des Versagens von einem oder mehreren Strahlungskanälen mit den restlichen Kanälen korrekt arbeitet, und daß die fokussierende Wirkung beweglicher Ziele wesentlich reduziert ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sende-Empfangs-Anlage mit einem optischen Sender zur Erzeugung eines Strahles kohärenten Lichtes, einem Fernrohr zum Ausrichten des Strahles auf ein Ziel, einer optischen Einrichtung zum Empfang und zur Umwandlung eines Teiles .des vom Ziel reflektierten Lichtes in elektrische Signale und einer Schaltungsanordnung zur Verarbeitung der elektrischen Signale, dadurch gekennzeichnet, daß bei an sich bekannter Anordnung mindestens dreier paralleler optischer Pfade (62 bis 66) zwischen dem optischen Sender (12) und dem Fernrohr (81), die alle bis auf höchstens einen einen elektronisch steuerbaren optischen Phasentchieber (24) enthalten, wobei die Schaltungsanordnung eine Modulationseinrichtung (52, 54), die jedem der Phasenschieber (24) ein Treibersignal mit einer bestimmten Frequenz («») zuführt, so daß der einen Phasenschieber durchlaufende Anteil des Strahles kohärenten Lichtes eine für den diesen Phasenschieber enthaltenden Pfad charakteristische Phasenmodulation erhält, und eine Steuereinrichtung (48, SO) umfaßt, die die mittlere Phasenlage jedes Phasenschiebers (24) derart einstellt, daß die Amplitudenmodulation der entsprechenden Anteile des empfangenen Lichtes mit der Frequenz der Phasenmodulation zu Null wird, die Frequenzen ((/J₁ bis (r)₃) der den verschiedenen Phasenschiebern (24a bis 24c) zugeführten Treibersignale verschieden sind.

2. Anlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für jeden Phasenschieber (24) einen auf die Mtdulationsfrequenz dieses Phasenschiebers abgestimmten Bandpaß (48), dem von der Amplitudenmodulation des empfangenen Lichtes abgeleitete Signalkomponenten zugeführt werden, und einen an den Ausgang des Bandpasses angeschlossenen Phasendetektor (50) enthält, dem von der Modulationseinrichtung ein Bczugssignal mit der gleichen Mcidulationsfrequenz zugeführt wird und dessen Ausgangssignal die mittlere Phasenlage des zugeordneten Phasenschiebers (24) einstellt.

3. Anlage nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtung für jeden Phasenschieber (24) einen anderen, die Modulationsfrequenz bestimmenden Bezugsoszillator (52) aufweist und der Bezugseingang jedes Phasendetektors (50) mit dem zugeordneten Bezugsoszillator (52) gekoppelt ist.

4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenschieber (24) von einem piezoelektrisch angetriebenen Spiegel gebildet wird.

5. Anlüge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Phasenschiebern (24) und dem Fernrohr (81) ein optischer Leistungsverstärker (79) angeordnet ist, den über ein optisches System (75, 77) alle Anteile des vom optischen Sender (12) erzeugten Strahles kohärenten Lichtes durchlaufen.

6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung zum Empfang und zur Umwandlung des reflektierten Lichtes mehrere Empfangszweige und die Empfangszweige Einrichtungen (96, 98,

100) zum Feststellen von Phasendifferenzen zwischen den in den Empfangszweigen erzeugten elektrischen Signalen sowie Einrichtungen (92) zum Einstellen von Phasenverzögerungen zum Ausgleich der Phasendifferenzen zwischen diesen Signalen umfassen.