RU2346393C1 - Terminal for clear optical communication - Google Patents

Terminal for clear optical communication Download PDF

Info

Publication number
RU2346393C1
RU2346393C1 RU2007124357/09A RU2007124357A RU2346393C1 RU 2346393 C1 RU2346393 C1 RU 2346393C1 RU 2007124357/09 A RU2007124357/09 A RU 2007124357/09A RU 2007124357 A RU2007124357 A RU 2007124357A RU 2346393 C1 RU2346393 C1 RU 2346393C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
plate
transmitted
photodetector
transmitted radiation
Prior art date
Application number
RU2007124357/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Валерианович Рагульский (RU)
Валерий Валерианович Рагульский
Original Assignee
Валерий Валерианович Рагульский
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Валерианович Рагульский filed Critical Валерий Валерианович Рагульский
Priority to RU2007124357/09A priority Critical patent/RU2346393C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2346393C1 publication Critical patent/RU2346393C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics; communications.
SUBSTANCE: invention relates to optical communications. Terminal comprises a lens and light-sensitive detector and optical source located in the focal region of the lens, which are connected, respectively, to received signal processing units and transmitted signal generating units. In the transmitted beam path there is a transparent plate, which changes the radiation path and does not impair arrival of radiation beam being received at light-sensitive detector.
EFFECT: simplified design and reduced dimensions.
9 cl, 3 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к системам открытой оптической связи и может быть использовано для двусторонней передачи информации между удаленными друг от друга объектами без использования проводов и/или оптических волокон, в том числе при большом числе объектов, участвующих в обмене информацией, в том числе в случаях, когда на пути переносящего информацию излучения находятся оптически неоднородные объекты (турбулентная атмосфера, оконные стекла и т.п.).The invention relates to open optical communication systems and can be used for two-way transmission of information between objects remote from each other without the use of wires and / or optical fibers, including with a large number of objects involved in the exchange of information, including in cases where optically inhomogeneous objects (turbulent atmosphere, window glasses, etc.) are in the path of radiation transmitting information.

Известен терминал системы открытой оптической связи, оборудованный средством, предназначенным для достижения направленности сигнального излучения на противоположный терминал (JP 10-051385 [1]). Указанное средство содержит несколько отражательных элементов, образующих интерферометр, фокусирующую оптику, устройство для слежения за сдвигом интерференционных полос, а также систему управления положением отражающих элементов. Недостатком этого терминала является то, что он является весьма сложным и дорогим, поскольку содержит большое количество оптических элементов и устройств слежения за их положением. Кроме того, вся система весьма чувствительна к стабильности взаимного расположения оптических элементов.A known terminal of an open optical communication system equipped with means designed to achieve the directivity of signal radiation to the opposite terminal (JP 10-051385 [1]). The specified tool contains several reflective elements forming an interferometer, focusing optics, a device for tracking the shift of interference fringes, and a control system for the position of the reflecting elements. The disadvantage of this terminal is that it is very complex and expensive, because it contains a large number of optical elements and tracking devices for their position. In addition, the entire system is very sensitive to the stability of the relative positions of the optical elements.

Известен терминал открытой оптической связи, снабженный средствами компенсации отклонений испускаемого им светового пучка, вызванных различного рода вибрациями (JP 2000-209157 [2]). Терминал содержит два светоделителя, два отражателя и механизмы управления положением отражателей. Недостатком этого устройства является его сложность и дороговизна, обусловленная большим количеством оптических и механических элементов.A well-known open optical communication terminal equipped with means to compensate for deviations of the emitted light beam caused by various kinds of vibrations (JP 2000-209157 [2]). The terminal contains two beam splitters, two reflectors and mechanisms for controlling the position of the reflectors. The disadvantage of this device is its complexity and high cost, due to the large number of optical and mechanical elements.

Известен терминал открытой оптической связи, описанный в US 5689354 [3]. Данный терминал включает в себя источник излучения, антенну и устройство, позволяющее юстировать по двум угловым координатам испускаемый световой пучок. Это устройство содержит управляющий процессор, зеркало с двухкоординатным приводом, несколько линз, светоделитель в виде полупрозрачного зеркала и поляризационный расщепитель, а также средство для определения смещения пучков от заданного положения. Недостатком известного терминала является его сложность, дороговизна, а также необходимость обеспечения стабильности взаимного расположения оптических элементов.Known open optical communication terminal described in US 5689354 [3]. This terminal includes a radiation source, an antenna and a device that allows you to align the emitted light beam in two angular coordinates. This device contains a control processor, a mirror with a two-axis drive, several lenses, a beam splitter in the form of a translucent mirror and a polarizing splitter, as well as a means for determining the displacement of the beams from a given position. A disadvantage of the known terminal is its complexity, high cost, as well as the need to ensure stability of the mutual arrangement of optical elements.

Наиболее близким к заявляемому является терминал, известный из RU 0041397 [4].Closest to the claimed is a terminal known from RU 0041397 [4].

Данный терминал системы открытой оптической связи содержит оптическую антенну (например, линзу), источник излучения, снабженный средством модуляции информационным сигналом испускаемого им и направляемого на антенну оптического излучения, а также размещенный между источником и антенной светоделитель, оптически связанный с регистратором изображений (фотоприемником) и с отражающим устройством, обеспечивающим совмещение осей падающего на него и отраженного им световых пучков, причем все упомянутые оптические элементы установлены на общей платформе, выполненной с возможностью ее углового перемещения.This terminal of an open optical communication system comprises an optical antenna (e.g., a lens), a radiation source equipped with a modulation information signal emitted by it and directed to the antenna of optical radiation, as well as a beam splitter located between the source and the antenna, optically connected to the image recorder (photodetector), and with a reflective device that ensures the alignment of the axes of the incident light beams reflected by it, and all of the mentioned optical elements are mounted on her platform, adapted to its angular displacement.

Недостатком известного терминала является его относительная сложность и относительно большие габариты.A disadvantage of the known terminal is its relative complexity and relatively large dimensions.

Заявляемый в качестве изобретения терминал направлен на упрощение конструкции и уменьшение его габаритов.The inventive terminal is aimed at simplifying the design and reducing its size.

Указанный результат достигается тем, что терминал для системы открытой оптической связи содержит объектив и расположенные в его фокальной области фотоприемник и источник передаваемого оптического излучения, которые соединены соответственно с электронными блоками обработки принимаемого сигнала и формирования передаваемого сигнала, при этом на пути пучка передаваемого излучения размещена изменяющая ход световых лучей прозрачная пластина, не препятствующая попаданию пучка принимаемого излучения в фотоприемник.This result is achieved by the fact that the terminal for an open optical communication system contains a lens and a photodetector and a source of transmitted optical radiation located in its focal region, which are connected respectively to the electronic units for processing the received signal and generating the transmitted signal, while changing the path of light rays is a transparent plate that does not prevent the beam of received radiation from entering the photodetector.

Указанный результат достигается также тем, что световой диаметр прозрачной пластины не превышает диаметра падающего на нее пучка передаваемого излучения.The indicated result is also achieved by the fact that the light diameter of the transparent plate does not exceed the diameter of the transmitted radiation beam.

Указанный результат достигается также тем, что пластина размещена между источником передаваемого излучения и объективом.The indicated result is also achieved by the fact that the plate is placed between the transmitted radiation source and the lens.

Указанный результат достигается также тем, что пластина размещена за объективом по ходу пучка передаваемого излучения.The indicated result is also achieved by the fact that the plate is placed behind the lens along the beam of the transmitted radiation.

Указанный результат достигается также тем, что пластина выполнена плоскопараллельной и установлена так, что сдвиг оси пучка от источника передаваемого излучения, осуществляемый пластиной, происходит в направлении от источника передаваемого излучения к фотоприемнику.The specified result is also achieved by the fact that the plate is made plane-parallel and installed so that the shift of the beam axis from the source of transmitted radiation, carried out by the plate, occurs in the direction from the source of transmitted radiation to the photodetector.

Указанный результат достигается также тем, что параметры пластины, размещенной между источником передаваемого излучения и объективом, выбраны исходя из соотношения:The specified result is also achieved by the fact that the parameters of the plate placed between the transmitted radiation source and the lens are selected based on the ratio:

Figure 00000001
Figure 00000001

где r - расстояние, на которое пластина сдвигает ось падающего на нее пучка от источника передаваемого излучения;where r is the distance by which the plate shifts the axis of the incident beam from the transmitted radiation source;

α - угол между этой осью и оптической осью линзы, проходящей через оптические центры объектива и фотоприемника;α is the angle between this axis and the optical axis of the lens passing through the optical centers of the lens and photodetector;

с - расстояние от центра источника передаваемого излучения до оптической оси объектива.C is the distance from the center of the transmitted radiation source to the optical axis of the lens.

Указанный результат достигается также тем, что прозрачная пластина выполнена в виде клина, преломляющее ребро которого перпендикулярно направлению от центра фотоприемника к центру источника передаваемого излучения, причем толщина пластины возрастает в этом направлении.The indicated result is also achieved by the fact that the transparent plate is made in the form of a wedge, the refracting edge of which is perpendicular to the direction from the center of the photodetector to the center of the transmitted radiation source, and the plate thickness increases in this direction.

Указанный результат достигается также тем, что параметры прозрачной пластины, размещенной между источником передаваемого излучения и объективом, выбраны исходя из соотношенийThe indicated result is also achieved by the fact that the parameters of the transparent plate placed between the transmitted radiation source and the lens are selected based on the relations

Figure 00000002
Figure 00000002

где φ - угол, на который пластина отклоняет ось падающего на нее пучка передаваемого излучения;where φ is the angle by which the plate deflects the axis of the incident radiation beam incident on it;

с - расстояние от центра источника передаваемого излучения до оптической оси объектива, проходящей через оптические центры объектива и фотоприемника;c is the distance from the center of the transmitted radiation source to the optical axis of the lens passing through the optical centers of the lens and photodetector;

F - фокусное расстояние объектива;F is the focal length of the lens;

L - расстояние от источника передаваемого излучения до прозрачной пластины, измеренное вдоль оси пучка этого излучения.L is the distance from the transmitted radiation source to the transparent plate, measured along the axis of the beam of this radiation.

Указанный результат достигается также тем, что параметры пластины, размещенной за объективом по ходу пучка передаваемого излучения, выбраны исходя из соотношенияThe indicated result is also achieved by the fact that the parameters of the plate placed behind the lens along the beam of the transmitted radiation are selected based on the ratio

Figure 00000003
Figure 00000003

где φ - угол, на который пластина отклоняет ось падающего на нее пучка передаваемого излучения;where φ is the angle by which the plate deflects the axis of the incident radiation beam incident on it;

с - расстояние от центра источника до оптической оси объектива, проходящей через оптические центры объектива и фотоприемника;C is the distance from the center of the source to the optical axis of the lens passing through the optical centers of the lens and photodetector;

F - фокусное расстояние объектива.F is the focal length of the lens.

Выполнение терминала для открытой оптической связи в виде объектива, выполняющего роль оптической антенны для принимаемого и передаваемого сигналов и расположенных за ним по ходу принимаемого излучения фотодетектора, излучателя и соединенных с ними блоков обработки принимаемого и формирования передаваемого сигнала, и размещаемой на пути пучка передаваемого излучения прозрачной пластины, не препятствующей попаданию пучка принимаемого излучения в фотоприемник, позволяет существенно упростить конструкцию терминала и уменьшить его габариты. Действительно, при таком расположении конструктивных элементов габариты терминала не будут превышать размеров объектива, выполняющего роль антенны. При этом наличие прозрачной пластины позволяет обеспечить выход оптического пучка, несущего информацию от излучателя терминала, информацию от излучателя терминала, параллельно оси или его приемной антенны или под заданными углами. Такое конструктивное выполнение позволяет исключить из конструкции терминала установку специального объектива, который обычно предназначен для коллимации пучков передаваемого излучения. Это позволяет существенно удешевить конструкцию терминала, поскольку стоимость прозрачной пластины меньше стоимости любого объектива такого же диаметра. В принципе возможно размещение упомянутой прозрачной пластины как с одной, так и с другой стороны объектива (антенны).The implementation of the terminal for open optical communication in the form of a lens acting as an optical antenna for the received and transmitted signals and located behind it along the received radiation of the photodetector, emitter and the processing units for receiving and generating the transmitted signal connected to them, and transparent on the path of the transmitted radiation beam a plate that does not prevent the beam of received radiation from entering the photodetector, can significantly simplify the design of the terminal and reduce its g barytes. Indeed, with such an arrangement of structural elements, the dimensions of the terminal will not exceed the dimensions of the lens acting as an antenna. Moreover, the presence of a transparent plate makes it possible to ensure the output of an optical beam carrying information from the terminal emitter, information from the terminal emitter, parallel to the axis or its receiving antenna, or at predetermined angles. Such a constructive design eliminates the installation of a special lens, which is usually designed to collimate transmitted radiation beams, from the terminal structure. This allows you to significantly reduce the cost of the design of the terminal, since the cost of a transparent plate is less than the cost of any lens of the same diameter. In principle, it is possible to place said transparent plate on both one and the other side of the lens (antenna).

Однако наиболее целесообразным представляется размещение прозрачной пластины между излучателем и объективом (антенной), поскольку в этом случае наиболее существенно снижаются габариты устройства. В другом варианте реализации целесообразно размещение прозрачной пластины за антенной по ходу передаваемого излучения. В этом случае могут быть снижены потери принимаемого излучения, поскольку прозрачная пластина может быть размещена в стороне от апертуры объектива.However, it seems most appropriate to place a transparent plate between the emitter and the lens (antenna), since in this case the dimensions of the device are most significantly reduced. In another embodiment, it is advisable to place a transparent plate behind the antenna along the transmitted radiation. In this case, the losses of the received radiation can be reduced, since the transparent plate can be placed away from the lens aperture.

Для того чтобы оптимизировать величину приемного сигнала за счет максимально возможного использования площади приемной антенны (объектива), необходимо минимизировать размеры прозрачной пластины, которая, находясь на пути принимаемого излучения, влияет на величину принимаемого сигнала. Поэтому в частных случаях реализации для оптимизации указанного выше процесса необходимо максимально уменьшить площадь прозрачной пластины, для чего ее площадь не должна превышать диаметра падающего на нее светового пучка передаваемого излучения.In order to optimize the value of the receiving signal due to the maximum possible use of the area of the receiving antenna (lens), it is necessary to minimize the size of the transparent plate, which, being in the path of the received radiation, affects the magnitude of the received signal. Therefore, in special cases of implementation, to optimize the above process, it is necessary to minimize the area of the transparent plate, for which its area should not exceed the diameter of the transmitted light beam of the transmitted radiation.

Наиболее оптимально, если прозрачная пластина выполнена плоскопараллельной и установлена так, что сдвиг оси пучка от источника передаваемого излучения, осуществляемый пластиной, происходит в направлении от источника передаваемого излучения к фотоприемнику. В этом случае затраты на изготовление терминала будут минимизированы, поскольку изготовление плоскопараллельных пластин не представляет каких-либо технологических трудностей.Most optimally, if the transparent plate is made plane-parallel and installed so that the shift of the beam axis from the transmitted radiation source, carried out by the plate, occurs in the direction from the transmitted radiation source to the photodetector. In this case, the cost of manufacturing the terminal will be minimized, since the manufacture of plane-parallel plates does not present any technological difficulties.

Для обеспечения коллинеарности излучаемого и принимаемого пучков параметры плоскопараллельной пластины, установленной между источником излучения и объективом, выбирают исходя из соотношения

Figure 00000004
Действительно, при выборе такого соотношения пластина обеспечивает коллинеарность излучаемого и принимаемого пучков с наибольшей точностью.To ensure the collinearity of the emitted and received beams, the parameters of a plane-parallel plate installed between the radiation source and the lens are selected based on the ratio
Figure 00000004
Indeed, when choosing such a ratio, the plate ensures the collinearity of the emitted and received beams with the greatest accuracy.

В других частных случаях реализации прозрачную пластину можно выполнять в виде клина. Это позволяет сместить фотоприемник и излучатель на большее расстояние друг от друга при относительно небольшом весе и толщине клина по сравнению с плоскопараллельной пластиной. При этом преломляющее ребро клина перпендикулярно направлению от центра фотоприемника к центру источника передаваемого излучения, причем толщина пластины возрастает в этом направлении.In other special cases, the implementation of the transparent plate can be made in the form of a wedge. This allows you to move the photodetector and emitter to a greater distance from each other with a relatively small weight and thickness of the wedge in comparison with a plane-parallel plate. The refracting edge of the wedge is perpendicular to the direction from the center of the photodetector to the center of the transmitted radiation source, and the plate thickness increases in this direction.

Для оптимизации устройства целесообразно параметры прозрачной пластины, выполненной в виде клина и установленной между источником излучения и объективом, выбирать исходя из соотношенийTo optimize the device, it is advisable to choose the parameters of a transparent plate made in the form of a wedge and installed between the radiation source and the lens based on the ratios

Figure 00000005
Figure 00000005

Выполнение этих соотношений обеспечивает коллинеарность с наибольшей точностью.The fulfillment of these relations provides collinearity with the greatest accuracy.

В случае размещения клиновидной пластины за объективом по ходу пучка передаваемого излучения целесообразно параметры клина выбирать исходя из соотношения

Figure 00000006
In the case of placing a wedge-shaped plate behind the lens along the beam of the transmitted radiation, it is advisable to choose the wedge parameters based on the ratio
Figure 00000006

Сущность заявляемого терминала системы открытой оптической связи поясняется примерами его реализации и чертежами. На фиг.1, 2 и 3 схематично показаны варианты реализации терминала в общем виде с различным размещением относительно объектива прозрачной пластины - плоскопараллельной и в виде оптического клина.The essence of the inventive terminal of an open optical communication system is illustrated by examples of its implementation and drawings. Figures 1, 2, and 3 schematically show embodiments of a terminal in general form with different arrangements relative to the lens of a transparent plate — plane-parallel and in the form of an optical wedge.

Пример 1. В одном из вариантов реализации терминал системы открытой оптической связи содержит объектив 1, выполняющий роль антенны для приема сигналов извне и передачи сигналов к сопряженному терминалу. В фокальной области объектива 1 размещены источник 2 передаваемого оптического излучения, соединенный с блоком 3 формирования передаваемого сигнала, и фотоприемник 4, соединенный с блоком 5 обработки принимаемого сигнала. Все упомянутые средства могут быть выбраны из числа известных, применяемых в данной области техники. На пути пучка передаваемого излучения от источника 2, между источником и объективом 1, размещена прозрачная пластина 6, размер которой меньше апертуры объектива. Поэтому пластина не вносит существенного ослабления в величину принимаемого сигнала и не препятствует попаданию пучка принимаемого излучения в фотоприемник.Example 1. In one embodiment, the terminal of an open optical communication system comprises a lens 1 that acts as an antenna for receiving signals from outside and transmitting signals to a paired terminal. In the focal region of the lens 1, a transmitted optical radiation source 2 is connected, connected to the transmitted signal generating unit 3, and a photodetector 4, connected to the received signal processing unit 5. All of the means mentioned may be selected from among those known in the art. On the path of the beam of transmitted radiation from the source 2, between the source and the lens 1, is placed a transparent plate 6, the size of which is smaller than the aperture of the lens. Therefore, the plate does not significantly attenuate the magnitude of the received signal and does not prevent the beam of the received radiation from entering the photodetector.

Терминал для системы открытой оптической связи функционирует следующим образом. Принимаемый сигнал в виде светового пучка, модулированного соответствующим образом, попадает на объектив 1 и фокусируется в его фокальной области. В этой же фокальной области размещен фотоприемник 4, на который и попадает принимаемое излучение, которое обрабатывается блоком 5 и передается потребителю. Для передачи информации от блока 3 формирования передаваемого сигнала передается модулирующий сигнал на источник 2 передаваемого оптического излучения. Пучок от источника 2, являющийся расходящимся, попадает на прозрачную пластину 6, которая смещает его в сторону оптической оси объектива.The terminal for an open optical communication system operates as follows. The received signal in the form of a light beam modulated accordingly, hits the lens 1 and focuses in its focal region. A photodetector 4 is placed in the same focal region, onto which the received radiation enters, which is processed by block 5 and transmitted to the consumer. To transmit information from the block 3 forming the transmitted signal, a modulating signal is transmitted to the source 2 of the transmitted optical radiation. The beam from the source 2, which is diverging, falls on a transparent plate 6, which biases it towards the optical axis of the lens.

Пример 2. В еще одном из вариантов реализации терминал системы открытой оптической связи содержит объектив 1, выполняющий роль антенны для приема сигналов извне и передачи сигналов. В фокальной области объектива 1 размещены источник 2 передаваемого оптического излучения, соединенный с блоком 3 формирования передаваемого сигнала, и фотоприемник 4, соединенный с блоком 5 обработки принимаемого сигнала. Все упомянутые средства могут быть выбраны из числа известных, применяемых в данной области техники. На пути пучка передаваемого излучения от источника 2 за объективом 1 (по ходу пучка передаваемого излучения) размещена прозрачная пластина 6, выполненная в виде клина.Example 2. In yet another embodiment, the terminal of an open optical communication system comprises a lens 1 that acts as an antenna for receiving signals from outside and transmitting signals. In the focal region of the lens 1, a transmitted optical radiation source 2 is connected, connected to the transmitted signal generating unit 3, and a photodetector 4, connected to the received signal processing unit 5. All of the means mentioned may be selected from among those known in the art. On the path of the beam of transmitted radiation from the source 2 behind the lens 1 (along the beam of the transmitted radiation) there is a transparent plate 6 made in the form of a wedge.

Терминал для системы открытой оптической связи функционирует следующим образом. Принимаемый сигнал в виде светового пучка модулированного соответствующим образом попадает на объектив 1 и фокусируется в его фокальной области. В этой же фокальной области размещен фотоприемник 4, на который и попадает принимаемый сигнал, который обрабатывается блоком 5 и передается потребителю. Для передачи информации от блока 3 формирования передаваемого сигнала передается модулирующий сигнал на источник 2 передаваемого оптического излучения. Пучок от источника 2, являющийся расходящимся, попадает на объектив 1, который формирует из него параллельный пучок, идущий под углом к оптической оси объектива. На пути этого пучка и устанавливают клиновидную пластину, которая поворачивает луч так, что он становится коллинеарным пучку принимаемого излучения.The terminal for an open optical communication system operates as follows. The received signal in the form of a modulated light beam correspondingly hits the lens 1 and focuses in its focal region. A photodetector 4 is placed in the same focal region, onto which the received signal falls, which is processed by block 5 and transmitted to the consumer. To transmit information from the block 3 forming the transmitted signal, a modulating signal is transmitted to the source 2 of the transmitted optical radiation. The beam from the source 2, which is diverging, hits the lens 1, which forms a parallel beam from it, going at an angle to the optical axis of the lens. A wedge-shaped plate is installed in the path of this beam, which rotates the beam so that it becomes collinear to the beam of received radiation.

Пример 3. В одном из вариантов реализации терминал системы открытой оптической связи содержит объектив 1, выполняющий роль антенны для приема сигналов извне и передачи сигналов. В фокальной области объектива 1 размещены источник 2 передаваемого оптического излучения, соединенный с блоком 3 формирования передаваемого сигнала, и фотоприемник 4, соединенный с блоком 5 обработки принимаемого сигнала. Все упомянутые средства могут быть выбраны из числа известных, применяемых в данной области техники. На пути пучка передаваемого излучения от источника 2, между источником и объективом, размещена прозрачная пластина 6, выполненная в виде оптического клина, размер которого в плоскости объектива меньше апертуры объектива. Поэтому пластина не вносит существенного ослабления в величину принимаемого сигнала и не препятствует попаданию пучка принимаемого излучения в фотоприемник.Example 3. In one embodiment, the terminal of an open optical communication system comprises a lens 1 that acts as an antenna for receiving signals from outside and transmitting signals. In the focal region of the lens 1, a transmitted optical radiation source 2 is connected, connected to the transmitted signal generating unit 3, and a photodetector 4, connected to the received signal processing unit 5. All of the means mentioned may be selected from among those known in the art. On the path of the beam of transmitted radiation from source 2, between the source and the lens, there is a transparent plate 6 made in the form of an optical wedge, the size of which in the plane of the lens is smaller than the lens aperture. Therefore, the plate does not significantly attenuate the magnitude of the received signal and does not prevent the beam of the received radiation from entering the photodetector.

Терминал для системы открытой оптической связи функционирует следующим образом. Принимаемый сигнал в виде светового пучка, модулированного соответствующим образом, попадает на объектив 1 и фокусируется в его фокальной области. В этой же фокальной области размещен фотоприемник 4, на который и попадает принимаемый сигнал, который обрабатывается блоком 5 и передается потребителю. Для передачи информации от блока 3 формирования передаваемого сигнала передается модулирующий сигнал на источник 2 передаваемого оптического излучения. Пучок от источника 2, являющийся расходящимся, попадает на оптический клин (прозрачную пластину) 6 и расположенный за ним объектив. В результате чего после прохождения этих элементов пучок передаваемого излучения становится коллинеарным принимаемому.The terminal for an open optical communication system operates as follows. The received signal in the form of a light beam modulated accordingly, hits the lens 1 and focuses in its focal region. A photodetector 4 is placed in the same focal region, onto which the received signal falls, which is processed by block 5 and transmitted to the consumer. To transmit information from the block 3 forming the transmitted signal, a modulating signal is transmitted to the source 2 of the transmitted optical radiation. The beam from the source 2, which is diverging, falls on the optical wedge (transparent plate) 6 and the lens located behind it. As a result, after passing through these elements, the transmitted radiation beam becomes collinear to the received one.

Claims (9)

1. Терминал для системы открытой оптической связи, содержащий объектив и расположенные в его фокальной области фотоприемник и источник передаваемого оптического излучения, которые соединены соответственно с электронными блоками обработки принимаемого сигнала и формирования передаваемого сигнала, при этом на пути пучка передаваемого излучения размещена изменяющая ход световых лучей прозрачная пластина, не препятствующая попаданию пучка принимаемого излучения в фотоприемник.1. A terminal for an open optical communication system, comprising a lens and a photodetector and a source of transmitted optical radiation located in its focal region, which are connected respectively to the electronic units for processing the received signal and generating the transmitted signal, while changing the path of the light rays is placed on the path of the transmitted radiation beam a transparent plate that does not prevent the beam of received radiation from entering the photodetector. 2. Терминал по п.1, отличающийся тем, что световой диаметр прозрачной пластины не превышает диаметра падающего на нее пучка передаваемого излучения.2. The terminal according to claim 1, characterized in that the light diameter of the transparent plate does not exceed the diameter of the incident radiation beam incident on it. 3. Терминал по п.1, отличающийся тем, что пластина размещена между источником передаваемого излучения и объективом.3. The terminal according to claim 1, characterized in that the plate is placed between the transmitted radiation source and the lens. 4. Терминал по п.1, отличающийся тем, что пластина размещена за объективом по ходу пучка передаваемого излучения.4. The terminal according to claim 1, characterized in that the plate is placed behind the lens along the beam of transmitted radiation. 5. Терминал по п.3, отличающийся тем, что пластина выполнена плоскопараллельной, и установлена так, что сдвиг оси пучка от источника передаваемого излучения, осуществляемый пластиной, происходит в направлении от источника передаваемого излучения к фотоприемнику.5. The terminal according to claim 3, characterized in that the plate is made plane-parallel and installed so that the beam axis shifts from the transmitted radiation source by the plate in the direction from the transmitted radiation source to the photodetector. 6. Терминал по п.5, отличающийся тем, что параметры пластины, размещенной между источником передаваемого излучения и объективом, выбраны исходя из соотношения:
Figure 00000007

где r - расстояние, на которое пластина сдвигает ось падающего на нее пучка от источника передаваемого излучения;
α - угол между этой осью и оптической осью линзы, проходящей через оптические центры объектива и фотоприемника;
с - расстояние от центра источника передаваемого излучения до оптической оси объектива.
6. The terminal according to claim 5, characterized in that the parameters of the plate placed between the transmitted radiation source and the lens are selected based on the ratio:
Figure 00000007

where r is the distance by which the plate shifts the axis of the incident beam from the transmitted radiation source;
α is the angle between this axis and the optical axis of the lens passing through the optical centers of the lens and photodetector;
C is the distance from the center of the transmitted radiation source to the optical axis of the lens.
7. Терминал по п.1, отличающийся тем, что прозрачная пластина выполнена в виде клина, преломляющее ребро которого перпендикулярно направлению от центра фотоприемника к центру источника передаваемого излучения, причем толщина пластины возрастает в этом направлении.7. The terminal according to claim 1, characterized in that the transparent plate is made in the form of a wedge, the refracting edge of which is perpendicular to the direction from the center of the photodetector to the center of the transmitted radiation source, and the plate thickness increases in this direction. 8. Терминал по п.7, отличающийся тем, что параметры прозрачной пластины, размещенной между источником передаваемого излучения и объективом, выбраны исходя из соотношений:
Figure 00000008

где φ - угол, на который пластина отклоняет ось падающего на нее пучка передаваемого излучения;
с - расстояние от центра источника передаваемого излучения до оптической оси объектива, проходящей через оптические центры объектива и фотоприемника;
F - фокусное расстояние объектива;
L - расстояние от источника передаваемого излучения до прозрачной пластины, измеренное вдоль оси пучка этого излучения.
8. The terminal according to claim 7, characterized in that the parameters of the transparent plate placed between the transmitted radiation source and the lens are selected based on the relations:
Figure 00000008

where φ is the angle by which the plate deflects the axis of the incident radiation beam incident on it;
c is the distance from the center of the transmitted radiation source to the optical axis of the lens passing through the optical centers of the lens and photodetector;
F is the focal length of the lens;
L is the distance from the transmitted radiation source to the transparent plate, measured along the axis of the beam of this radiation.
9. Терминал по п.7, отличающийся тем, что параметры пластины, размещенной за объективом по ходу пучка передаваемого излучения, выбраны исходя из соотношения:
Figure 00000009

где φ - угол, на который пластина отклоняет ось падающего на нее пучка передаваемого излучения;
с - расстояние от центра источника до оптической оси объектива, проходящей через оптические центры объектива и фотоприемника;
F - фокусное расстояние объектива.
9. The terminal according to claim 7, characterized in that the parameters of the plate placed behind the lens along the beam of the transmitted radiation are selected based on the ratio:
Figure 00000009

where φ is the angle by which the plate deflects the axis of the incident radiation beam incident on it;
C is the distance from the center of the source to the optical axis of the lens passing through the optical centers of the lens and photodetector;
F is the focal length of the lens.
RU2007124357/09A 2007-06-29 2007-06-29 Terminal for clear optical communication RU2346393C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007124357/09A RU2346393C1 (en) 2007-06-29 2007-06-29 Terminal for clear optical communication

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007124357/09A RU2346393C1 (en) 2007-06-29 2007-06-29 Terminal for clear optical communication

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2346393C1 true RU2346393C1 (en) 2009-02-10

Family

ID=40546885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007124357/09A RU2346393C1 (en) 2007-06-29 2007-06-29 Terminal for clear optical communication

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2346393C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2588005C2 (en) * 2014-05-27 2016-06-27 Акционерное общество "Государственный оптический институт имени С.И. Вавилова" (АО "ГОИ им. С.И. Вавилова") Optical communication system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2588005C2 (en) * 2014-05-27 2016-06-27 Акционерное общество "Государственный оптический институт имени С.И. Вавилова" (АО "ГОИ им. С.И. Вавилова") Optical communication system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4191282A1 (en) Optical system of laser radar and laser radar system
US11714168B2 (en) Optical circulator
JP2000206243A (en) Laser radar with automatic adjusting device for transmission/reception optical axis
CN111399218A (en) Laser radar beam scanning system based on polarization grating
WO2015178173A1 (en) Optical spatial communication device
CN109000591B (en) Eccentricity difference measuring instrument
RU2346393C1 (en) Terminal for clear optical communication
US20230408727A1 (en) Folded optical paths incorporating metasurfaces
RU2442109C1 (en) Celestial angle measurement device
JP5278890B2 (en) Light capture and tracking device
JPH05145496A (en) Two-way optical transmitter
RU2272358C1 (en) Two-way optical communication device
KR102017224B1 (en) Monostatic bidrectional focusing and collecting optics system for free space optical communications
JPS60149985A (en) Optical distance measuring apparatus
JPH07175021A (en) Optical spatial communication device
CN211905854U (en) Laser radar beam scanning system based on polarization grating
JP3368128B2 (en) Optical axis deviation correction device
US11515941B2 (en) Free space optical communication terminal with dispersive optical component
RU41397U1 (en) OPEN OPTICAL COMMUNICATION TERMINAL
CN114253093B (en) Alignment device, alignment method and photoetching system
CN101692009A (en) Crystal phase difference wave front detector
WO2016018033A1 (en) Optical element capable of providing parallel emitted beams
JPS6020061Y2 (en) Lightwave ranging device
CN117650841A (en) Low-profile laser communication optical system and laser communication alignment method
WO2018173733A1 (en) Light irradiation device, light irradiation method, and range finder

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120630