FR2697702A1 - Ensemble de communications optiques. - Google Patents
Ensemble de communications optiques. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2697702A1 FR2697702A1 FR9312643A FR9312643A FR2697702A1 FR 2697702 A1 FR2697702 A1 FR 2697702A1 FR 9312643 A FR9312643 A FR 9312643A FR 9312643 A FR9312643 A FR 9312643A FR 2697702 A1 FR2697702 A1 FR 2697702A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- frequency
- optical
- station
- modulated
- acousto
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/74—Systems using reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. IFF, i.e. identification of friend or foe
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
- G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
- G01S1/08—Systems for determining direction or position line
- G01S1/38—Systems for determining direction or position line using comparison of [1] the phase of the envelope of the change of frequency, due to Doppler effect, of the signal transmitted by an antenna moving, or appearing to move, in a cyclic path with [2] the phase of a reference signal, the frequency of this reference signal being synchronised with that of the cyclic movement, or apparent cyclic movement, of the antenna
-
- 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
- H04B10/114—Indoor or close-range type systems
- H04B10/1143—Bidirectional transmission
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
L'invention concerne un ensemble de communications optiques. Elle se rapporte à un ensemble comprenant un émetteur (3) ayant un dispositif destiné à former un faisceau optique (4, 5) modulé en fréquence, et un dispositif (6) à cellule déflectrice acousto-optique destiné à balayer le faisceau et à introduire un décalage de fréquence dans le faisceau optique modulé en fréquence. Selon l'invention, l'ensemble comporte un récepteur (7) ayant un dispositif de détection d'un faisceau optique (9) modulé en fréquence et décalé en fréquence, et un dispositif (8) de détermination de la fréquence de ce faisceau. Application aux communications optiques.
Description
La présente invention concerne des ensembles de
communications optiques.
L'invention a ainsi pour objet un dispositif destiné à établir et maintenir une communication entre au moins deux stations dont l'emplacement relatif est initialement
inconnu, et à établir cette communication très rapidement.
Un ensemble de communications optiques selon la présente invention comporte un émetteur qui comprend un dispositif destiné à former un faisceau optique modulé en
fréquence, un dispositif à cellule déflectrice acousto-
optique destiné à balayer le faisceau et à introduire un décalage de fréquence dans le faisceau optique modulé en fréquence, et un récepteur comprenant un dispositif de détection d'un faisceau optique modulé en fréquence et ayant subi un décalage de fréquence et un dispositif de
détermination de la fréquence de celui-ci.
Le dispositif destiné à former un faisceau optique modulé en fréquence peut être avantageusement un laser
couplé à un modulateur acousto-optique.
Le dispositif de détermination de la fréquence d'un faisceau optique modulé en fréquence et ayant subi un décalage de fréquence peut mettre en oeuvre un système de
détection cohérente par utilisation de techniques hétéro-
dynes par exemple.
Le dispositif à cellule déflectrice peut comporter un matériau quelconque convenable qui présente un effet acousto-optique, c'est-à- dire une diffraction de la lumière
par des ondes acoustiques.
Un exemple d'un tel matériau est le bioxyde de tellure Les ondes acoustiques sont habituellement couplées
à la cellule par l'intermédiaire d'un transducteur piézo-
électrique, par exemple qui est collé à une face de la cellule. La théorie du fonctionnement des dispositifs acousto-optiques est bien connue comme indiqué par exemple dans l'ouvrage "Principles of Acousto-Optic Devices" de
V.M Ristic.
De manière connue, une cellule déflectrice acousto-
optique peut avoir une configuration telle qu'elle reçoit un faisceau de lumière laser à une fréquence f O par exemple et, en fonction d'un signal de pilotage à haute fréquence appliqué à la cellule (compris dans la plage allant de quelques mégahertz à quelques gigahertz), une partie de la lumière sortant de la cellule est déviée pour la formation du faisceau dit "faisceau du premier ordre" L'angle de déviation de ce faisceau par rapport au faisceau non dévié d'ordre zéro est pratiquement proportionnel à la fréquence du signal de pilotage (fac) qui provoque la formation d'une
onde acoustique qui se propage dans la cellule En consé-
quence, la variation de la fréquence du signal de pilotage de manière réglable quelconque permet le balayage d'un faisceau dans un plan unique Un balayage bidimensionnel peut être réalisé par incorporation d'une seconde cellule déflectrice dans laquelle passe le faisceau du premier ordre formé par la première cellule Divers dispositifs
destinés à former un faisceau à balayage dans deux direc-
tions (pour les applications de guidage des engins) sont
décrits dans le document GB-A-2 113 939 par exemple.
En plus de sa déviation, le faisceau du premier ordre subit aussi un décalage de fréquence, si bien que la fréquence fd du faisceau dévié du premier ordre peut être sous la forme fd = _ fac la fréquence du faisceau dévié étant donc décalée par rapport à celle de la lumière incidente d'une quantité égale à la fréquence du signal de pilotage En fait, la lumière incidente subit un décalage Doppler de la fréquence des ondes acoustiques qui se propagent dans la cellule Le sens du décalage (c'est-à-dire une augmentation ou une réduction de la fréquence) est déterminé par le sens de propagation de l'onde acoustique par rapport au rayonnement
laser incident.
En conséquence, l'angle de déviation est relié de façon originale à ce décalage "Doppler" et ainsi chaque angle du faisceau sortant de la cellule est codé de façon originale par un décalage unique de fréquence La présente
invention met en oeuvre cet effet du décalage Doppler.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-
tion ressortiront mieux de la description qui va suivre
d'un mode de réalisation, faite en référence au dessin dont la figure unique est une représentation schématique d'un
ensemble de communications optiques.
Le dessin représente deux stations 1 et 2 de commu-
nications, la station 1 voulant établir et maintenir une
liaison de communications avec une station distante 2.
Chaque station comporte un émetteur 3 ayant un laser 4, un modulateur acousto-optique 5 et un ensemble déflecteur acousto-optique 6 Chaque station est aussi équipée d'un récepteur 7 Le récepteur 7 comporte un oscillateur local 8
et un élément photodétecteur 9 à semi-conducteur.
La détection cohérente d'un faisceau modulé en fréquence et balayé provenant de l'émetteur 3 peut être réalisée par direction de la-lumière reçue et de la lumière
laser 1 de l'oscillateur local 8 sur l'élément détecteur 9.
Ceci provoque la création d'un signal de battement à la sortie du détecteur dont le signal de sortie est détecté
comme "fréquence intermédiaire" (IF) par un circuit élec-
tronique externe Tout changement d'amplitude, de fréquence ou de phase du faisceau balayé (ou de l'oscillateur local) est transféré au signal de battement, si bien que le signal à fréquence intermédiaire contient toute l'information
originale sur le faisceau balayé En conséquence, l'ampli-
tude du décalage de fréquence Doppler peut être facilement
établie.
Les ensembles déflecteurs acousto-optiques 6 ont une
configuration donnant un dessin bidimensionnel de balayage.
Dans le mode de réalisation préféré, la fréquence du signal de pilotage des cellules acousto-optiques est réglée par un convertisseur tensionhaute fréquence 10 à commutation rapide et commandé numériquement Ceci assure l'obtention
d'une vitesse élevée de balayage qui permet un établis-
sement rapide des communications.
L'oscillateur local 8 d'une première station doit être adapté au laser 4 de l'autre station Un procédé permettant l'obtention de cette caractéristique est le suivant. L'émetteur 3 de la station 1 est dirigé vers la station 2 Le degré de précision nécessaire est déterminé
par le champ d'observation du déflecteur acousto-optique.
Des exemples d'angles de champ sont supérieurs à quelques degrés La station 1 balaye alors son laser continu 4 à une fréquence élevée (par exemple de nombreuses centaines de kilohertz) Le récepteur 7 placé à la station 2 est alors
éclairé occasionnellement par le rayonnement Le rayonne-
ment laser de la station 1 contient une modulation fixe prédéterminée en fréquence due au modulateur 5 Ceci permet une variation de l'oscillateur local 8 de la station 2 jusqu'à ce qu'une fréquence instantanée puisse être extraite A ce moment, la station 2 commence à émettre par
le procédé déjà décrit Lorsque la station 1 reçoit occa-
sionnellement le signal émis par la station 2, la station 1 cesse son émission et commence à adapter son oscillateur local 8 à l'émission de la station 2 Lorsque ce phénomène
a été obtenu, les deux stations sont prêtes à communiquer.
Il faut noter que ce processus peut être terminé en un temps relativement court étant donné les possibilités de
balayage rapide de l'ensemble acousto-optique.
Les deux stations ont alors établi une communication
intermittente, mais ne sont pas au courant de leur emplace-
ment mutuel.
Une communication totale est établie de la manière suivante. La station 1 commence un balayage rapide Lorsque la station 2 reçoit le signal, elle extrait le décalage Doppler (qui varie avec l'angle d'arrivée du faisceau balayé) du signal reçu La station 2 émet alors cette information par modulation en fréquence de son propre faisceau balayé à l'aide du modulateur 5 Le poste 1 reçoit alors parfois les informations communiquées par la station 2 Ces informations sont relatives aux coordonnées de la station 2 par rapport à la station 1 La station 1 cesse alors de balayer et se "verrouille" sur les coordonnées reçues de la station 2 Le signal reçu de la station 2,
étant donné le décalage Doppler du déflecteur acousto-
optique, contient les coordonnées de la station 1 par
rapport à la station 2.
La station 1 émet donc ces coordonnées vers la station 2 La station 2 cesse alors le balayage et se verrouille" sur les coordonnées transmises par la
station 1.
Le processus précité d'établissement d'une communi-
cation complète se produit très rapidement étant donné la
vitesse élevée de balayage.
Les deux stations peuvent alors communiquer des informations quelconques, par l'intermédiaire des émetteurs 3 et du modulateur 5, jusqu'à ce que la communication soit interrompue par exemple par déplacement d'une station par rapport à l'autre Dès que ceci se produit, les deux stations commencent l'exécution d'un diagramme de recherche pour l'établissement d'une communication complète Etant donné la vitesse élevée de balayage, l'opération est très rapide dans l'hypothèse d'un déplacement relatif qui n'est
pas extrêmement grand ou erratique.
Les informations communiquées par la modulation de fréquence du faisceau lu peuvent concerner les informations d'identification de vaisseaux par exemple Une autre application à laquelle l'invention est particulièrement
bien adaptée est celui des communications de sécurité.
Claims (4)
1 Ensemble de communications optiques, comprenant un émetteur ( 3) ayant un dispositif destiné à former un
faisceau optique ( 4, 5) modulé en fréquence, et un dispo-
sitif ( 6) à cellule déflectrice acousto-optique destiné à
balayer le faisceau et à introduire un décalage de fré-
quence dans le faisceau optique modulé en fréquence, caractérisé par un récepteur ( 7) ayant un dispositif de détection d'un faisceau optique ( 9) modulé en fréquence et décalé en fréquence, et un dispositif ( 8) de détermination
de la fréquence de ce faisceau.
2 Ensemble selon la revendication 1, dans lequel le dispositif destiné à former un faisceau optique modulé en
fréquence est un laser ( 4) couplé à un modulateur acousto-
optique ( 5).
3 Ensemble selon l'une des revendications 1 et 2,
dans lequel le récepteur ( 7) est un ensemble de réception
par détection cohérente.
4 Ensemble selon l'une quelconque des revendica-
tions précédentes, caractérisé en ce que le dispositif ( 6)
à cellule déflectrice acousto-optique comporte un conver-
tisseur tension-fréquence ( 10) commandé numériquement et
destiné à balayer le faisceau optique d'une manière pré-
déterminée.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9222392A GB2271900B (en) | 1992-10-24 | 1992-10-24 | Optical communications |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2697702A1 true FR2697702A1 (fr) | 1994-05-06 |
FR2697702B1 FR2697702B1 (fr) | 1995-11-10 |
Family
ID=10724018
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9312643A Expired - Fee Related FR2697702B1 (fr) | 1992-10-24 | 1993-10-22 | Ensemble de communications optiques. |
FR9312645A Withdrawn FR2833715A1 (fr) | 1992-10-24 | 1993-10-22 | Appareil de poursuite de cibles |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9312645A Withdrawn FR2833715A1 (fr) | 1992-10-24 | 1993-10-22 | Appareil de poursuite de cibles |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5485301A (fr) |
DE (1) | DE4334102A1 (fr) |
FR (2) | FR2697702B1 (fr) |
GB (1) | GB2271900B (fr) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040179848A1 (en) * | 2003-03-11 | 2004-09-16 | Mikhail Belenkii | Scintillation free laser communication system |
US6493123B1 (en) | 1999-10-27 | 2002-12-10 | Northrop Grumman Corporation | Modulated-retroreflector based optical identification system |
US6754000B2 (en) * | 2000-10-04 | 2004-06-22 | Leica Microsystems Heidelberg Gmbh | Optical arrangement, and method for the deflection of light beams |
US6664915B1 (en) * | 2002-06-10 | 2003-12-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Identification friend or foe system including short range UV shield |
FR2869756B1 (fr) * | 2004-04-28 | 2006-07-28 | Schneider Electric Ind Sas | Dispositif et procede de balisage et installation comportant un tel dispositif |
US8457498B2 (en) * | 2007-07-20 | 2013-06-04 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Methods and apparatus for target identification |
EP2204077A2 (fr) * | 2007-10-12 | 2010-07-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Détection d'une lumière codée à l'aide de rétroréflecteurs |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4516853A (en) * | 1982-03-31 | 1985-05-14 | United Technologies Corporation | Laser radar adaptive tracking system |
EP0187086A1 (fr) * | 1984-12-14 | 1986-07-09 | Thomson-Csf | Procédé d'interrogation ami-ennemi, et système utilisant ce procédé |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3517332A (en) * | 1963-04-16 | 1970-06-23 | United Aircraft Corp | Frequency modulation for lasers |
US4256362A (en) * | 1978-01-31 | 1981-03-17 | Harris Corporation | Phase-insensitive hologram readout technique |
DE2853695C2 (de) * | 1978-12-13 | 1985-05-02 | Diehl GmbH & Co, 8500 Nürnberg | Vorrichtung zum selbsttätigen Nachführen eines Laserstrahls |
GB2113939B (en) * | 1981-11-19 | 1985-07-10 | British Aerospace | Angular position determination |
US4742576A (en) * | 1985-12-23 | 1988-05-03 | Polaroid Corporation | Optical communication system employing coherent detection and method |
US5146358A (en) * | 1990-01-25 | 1992-09-08 | Pyr Systems, Inc. | Optical communications system and method for transmitting information through a single optical waveguide |
GB9103403D0 (en) * | 1991-02-19 | 1991-04-03 | British Aerospace | Collimation system & method |
US5365239A (en) * | 1991-11-06 | 1994-11-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fiber optic feed and phased array antenna |
-
1992
- 1992-10-24 GB GB9222392A patent/GB2271900B/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-09-24 US US08/126,201 patent/US5485301A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-06 DE DE4334102A patent/DE4334102A1/de not_active Withdrawn
- 1993-10-22 FR FR9312643A patent/FR2697702B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-22 FR FR9312645A patent/FR2833715A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4516853A (en) * | 1982-03-31 | 1985-05-14 | United Technologies Corporation | Laser radar adaptive tracking system |
EP0187086A1 (fr) * | 1984-12-14 | 1986-07-09 | Thomson-Csf | Procédé d'interrogation ami-ennemi, et système utilisant ce procédé |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB9222392D0 (en) | 1993-04-21 |
FR2833715A1 (fr) | 2003-06-20 |
GB2271900A (en) | 1994-04-27 |
DE4334102A1 (de) | 1994-04-28 |
GB2271900B (en) | 1996-05-01 |
FR2697702B1 (fr) | 1995-11-10 |
US5485301A (en) | 1996-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5732046A (en) | Active fiber-optic opto-acoustic detector | |
FR2594554A1 (fr) | Systeme pour mesurer les repartitions en hauteur de la temperature atmospherique ainsi que de la vitesse et de la direction du vent | |
FR2512298A1 (fr) | Systeme et methode de modulation de frequence optique | |
WO2001007865A3 (fr) | Systeme et procede de verification au laser a ultrasons mettant en application une source laser afin de generer des ultrasons possedant une longueur d'onde accordable | |
US11579294B2 (en) | Lidar system with integrated frequency shifter for true doppler detection | |
US11474206B2 (en) | Hybrid optical phase array and MEMS beamsteering for chip-scale Lidar system | |
US20200110179A1 (en) | Transimpedance amplifier for lidar system | |
CN112799090B (zh) | 一种频率复用固态激光雷达探测方法及系统 | |
US11579303B2 (en) | Chip-scale Lidar with enhanced range performance | |
US11573297B2 (en) | Lidar system with integrated circulator | |
CN111077508B (zh) | 多光子芯片激光雷达系统架构 | |
FR2697702A1 (fr) | Ensemble de communications optiques. | |
EP1761801A1 (fr) | Dispositif de mesure a faible cout de decalage en frequence par effet doppler | |
FR2568688A1 (fr) | Systeme emetteur-recepteur pour imagerie laser | |
CN110907916B (zh) | 使用背板出射的相干检测 | |
US11867844B2 (en) | Lidar spectrum analyzer | |
US6970651B1 (en) | High-sensitivity tracking in free-space optical communication systems | |
FR2591764A1 (fr) | Systeme optique de multiplexage et procede d'utilisation de ce systeme | |
WO1996002823A1 (fr) | Detecteurs par resonance superficielle des plasmons et leur procede de mise en oeuvre | |
US6104517A (en) | Secure communications system | |
US6304355B1 (en) | Modulation and demodulation of light to facilitate transmission of information | |
FR2759511A1 (fr) | Emetteur a multiplexage de longueurs d'onde | |
EP0368755B1 (fr) | Dispositif de détection d'un signal optique cohérent | |
EP3488227B1 (fr) | Système et procédé de mesure d'un paramètre physique d'un milieu | |
US20230044181A1 (en) | Beam splitter arrangement for optoelectronic sensor, optoelectronic sensor having same, and method of beam splitting in an optoelectronic sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TP | Transmission of property | ||
CD | Change of name or company name | ||
ST | Notification of lapse |