RU2629959C1 - Method of information transmission in open optical environment between moving objects and device for its implementation - Google Patents

Method of information transmission in open optical environment between moving objects and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2629959C1
RU2629959C1 RU2016126792A RU2016126792A RU2629959C1 RU 2629959 C1 RU2629959 C1 RU 2629959C1 RU 2016126792 A RU2016126792 A RU 2016126792A RU 2016126792 A RU2016126792 A RU 2016126792A RU 2629959 C1 RU2629959 C1 RU 2629959C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
wavelength
information
transmitting
output
Prior art date
Application number
RU2016126792A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Ахатович Умбиталиев
Юрий Павлович Гультяев
Виктор Сергеевич Ковальчук
Алексей Евгеньевич Филиппов
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт телевидения"
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 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт телевидения" filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский институт телевидения"
Priority to RU2016126792A priority Critical patent/RU2629959C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2629959C1 publication Critical patent/RU2629959C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0009—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
    • G02B19/0014—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0076—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a detector
    • G02B19/008—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a detector adapted to collect light from a complete hemisphere or a plane extending 360 degrees around the detector
    • 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

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: on the transmitting side, the reference stream is emitted by point emitters at the wavelength λ1, is modulated by synchronising and overhead information, and the main information stream is radiated by a matrix of point emitters at a wavelength λ2. Radiation wavelengths λ1 and λ2 are chosen so that the attenuation coefficient of the optical medium of radiation with a wavelength λ1 was greater than the attenuation coefficient of radiation with a wavelength λ2. An apparatus for transmitting information in an open optical environment between moving objects comprises a receiving 1 and a transmission part 2 structurally connected to each other and consists of a television camera 11 sensitive to incoming spatially aligned streams of a computing device 12 controlling two modulators 23 and 24 connected to k point emitters with a radiation wavelength λ1 and a matrix of 25 point emitters with a radiation wavelength λ2.
EFFECT: improving the efficiency of the method and the device by taking into account the spectral characteristics of the optical medium and the stability of the separation of flows in the mutual movement of communication objects.
2 cl, 1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к системам оптической связи в открытом (свободном) пространстве, представляющем собой некоторую среду с известными спектральными характеристиками, например вакуум, воздух, газы, жидкости и т.п.The present invention relates to optical communication systems in an open (free) space, which is a medium with known spectral characteristics, such as vacuum, air, gases, liquids, etc.

Известные способы и устройства такой связи (передачи информации) реализуются либо с использованием когерентных оптических излучателей, а именно лазеров (или лазерных диодов), либо с использованием некогерентных излучателей, а именно светодиодов.Known methods and devices for such communication (information transfer) are implemented either using coherent optical emitters, namely lasers (or laser diodes), or using incoherent emitters, namely LEDs.

Применение когерентных излучателей, несмотря на достигнутый прогресс в совершенствовании их характеристик, для передачи информации между перемещающимися (мобильными) объектами трудно реализуемо по причинам:The use of coherent emitters, despite the progress made in improving their characteristics, for transmitting information between moving (mobile) objects is difficult to implement for reasons:

- необходимости точного совмещения апертур передающей и приемной частей для каждого объекта и его поддерживания при взаимном перемещении объектов, что реализовать на практике сложно и громоздко;- the need for accurate combination of the apertures of the transmitting and receiving parts for each object and its maintenance during the mutual movement of objects, which is difficult and cumbersome to implement in practice;

- влияния флюктуаций оптической среды на качество связи;- the influence of fluctuations of the optical medium on the quality of communication;

- снижения скорости передачи информации из-за необходимости включения в канал значительного объема служебной информации;- reducing the speed of information transfer due to the need to include in the channel a significant amount of service information;

- особых требований по безопасности при производстве и эксплуатации когерентных систем.- special safety requirements for the production and operation of coherent systems.

Учитывая изложенное, остановимся на рассмотрении систем оптической связи в открытом (свободном) пространстве, допускающих использование некогерентных (диффузных) излучателей, а именно светодиодов.Given the foregoing, let us dwell on optical communication systems in open (free) space that allow the use of incoherent (diffuse) emitters, namely LEDs.

Известно устройство передачи информации, описанное в патенте RU 2494544 (опубл. 27.09.2013) «Устройство передачи информации», которое заключается в том, что N светодиодов и N светочувствительных элементов размещаются напротив друг друга с оптической изоляцией их апертур друг от друга. Устройство обеспечивает передачу информации по нескольким каналам.A device for transmitting information is described in patent RU 2494544 (publ. 09/27/2013) "Device for transmitting information", which consists in the fact that N LEDs and N photosensitive elements are located opposite each other with optical isolation of their apertures from each other. The device provides information transfer on several channels.

Но в данном устройстве светоизлучающие и светочувствительные элементы не только оптически, но и механически связаны друг с другом и, хотя и выполнены с возможностью взаимного вращения, но не позволяют реализовать связь между перемещающимися друг относительно друга объектами, а также не учитывают спектральные характеристики оптической среды.But in this device, light-emitting and photosensitive elements are not only optically, but also mechanically connected with each other and, although they are made with the possibility of mutual rotation, they do not allow realizing communication between objects moving relative to each other, and also do not take into account the spectral characteristics of the optical medium.

Соответственно и способ передачи информации, реализованный в данном устройстве, имеет аналогичный недостаток.Accordingly, the method of transmitting information implemented in this device has a similar disadvantage.

Известна «Система непрямой оптической связи в свободном пространстве и способ высокоскоростной широкополосной передачи данных» (RU 2388156, опубл. 27.04.2010), в которой для исключения помех в соседних приемниках используют либо свет (излучение) с разными длинами волн, либо соответствующим образом выбирают их апертуры. Способ высокоскоростной широкополосной передачи данных и система непрямой оптической связи в свободном пространстве, его реализующая, обеспечивают непрямую оптическую широкополосную высокоскоростную передачу данных и включает в себя передатчик, содержащий источник модулируемого света, и приемник, содержащий фотодетектор для приема излучаемого передатчиком света и преобразования его в электрический сигнал. Передатчик и приемник направлены, по меньшей мере, на одну общую для них поверхность, которая отражает излучаемый передатчиком свет, прежде чем этот свет попадет в приемник.The well-known "System of indirect optical communication in free space and a method of high-speed broadband data transmission" (RU 2388156, publ. 04/27/2010), in which to exclude interference in adjacent receivers use either light (radiation) with different wavelengths, or choose accordingly their apertures. The high-speed broadband data transmission method and the indirect optical communication system in free space, which implements it, provide indirect optical broadband high-speed data transmission and includes a transmitter containing a modulated light source and a receiver containing a photo detector for receiving light emitted from the transmitter and converting it into electrical signal. The transmitter and the receiver are directed to at least one surface common to them that reflects the light emitted by the transmitter before this light enters the receiver.

Известный способ не позволяет создать систему связи между перемещающимися объектами и не учитывает параметры оптической среды.The known method does not allow you to create a communication system between moving objects and does not take into account the parameters of the optical medium.

Наиболее близким по своей технической сути к заявляемым способу и устройству является техническое решение, описанное в патенте на изобретение RU 2296425 (опубл. 27.03.2007) «Способ передачи информации в открытой оптической системе связи и устройство для его реализации», в котором предложен способ передачи информации в открытых оптических системах связи, заключающийся в пространственном совмещении двух потоков на передающей стороне - опорного и промодулированного. Для опорного потока формируют одну плоскость поляризации, а для промодулированного потока формируют плоскость поляризации, перпендикулярную первой. При выделении передаваемой информации на приемной стороне разделяют потоки с взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации при помощи пространственного разделителя по поляризации. Эти потоки падают на соответствующие фотоприемники, выполненные в виде одноэлементных фотоприемников, и получают выходной сигнал передаваемой информации путем формирования отношения измеренных величин сигналов с указанных фотоприемников.The closest in technical essence to the claimed method and device is the technical solution described in the patent for invention RU 2296425 (publ. 03/27/2007) "Method of transmitting information in an open optical communication system and device for its implementation", which proposes a method of transmission information in open optical communication systems, which consists in the spatial combination of two streams on the transmitting side - reference and modulated. For the reference flow, one plane of polarization is formed, and for the modulated stream, a plane of polarization is formed perpendicular to the first. When isolating the transmitted information on the receiving side, the streams are separated with mutually perpendicular planes of polarization using a spatial polarizer. These streams fall on the corresponding photodetectors made in the form of single-element photodetectors, and receive the output signal of the transmitted information by forming the ratio of the measured values of the signals from these photodetectors.

Известный способ имеет ряд недостатков, в частности:The known method has several disadvantages, in particular:

- не учитывает спектральные характеристики оптической среды;- does not take into account the spectral characteristics of the optical medium;

- не обеспечивает стабильное разделение потоков излучения при взаимном перемещении объектов связи;- does not provide a stable separation of radiation flux during the mutual movement of communication objects;

- имеет низкую энергетическую эффективность из-за того, что используются электромагнитные волны (оптического диапазона) только с одним видом поляризации в каждом канале.- has low energy efficiency due to the fact that electromagnetic waves (optical range) are used with only one type of polarization in each channel.

Реализующее известный способ устройство для передачи информации в открытой оптической системе связи состоит из передатчика и приемника, который включает в себя объектив, демодулятор, два фотоприемника, делитель выделенных сигналов. Передатчик содержит два источника излучения, плоскости поляризации которых взаимно перпендикулярны, светоделительный кубик и собирающие линзы, оптически связанные между собой. Первый источник формирует опорный поток, второй - поток, промодулированный сигналом передаваемой информации. Демодулятором является пространственный разделитель по поляризации, выходы которого оптически связаны с входами одноэлементных фотоприемников.A device for transmitting information in an open optical communication system that implements a known method consists of a transmitter and a receiver, which includes a lens, a demodulator, two photodetectors, and a divider of selected signals. The transmitter contains two radiation sources, the polarization planes of which are mutually perpendicular, a beam splitting cube, and collecting lenses optically connected to each other. The first source forms the reference stream, the second - the stream modulated by the transmitted information signal. A demodulator is a spatial polarizer, the outputs of which are optically coupled to the inputs of single-element photodetectors.

Известное устройство имеет ряд существенных недостатков. В частности, оно не учитывает спектральные характеристики оптической среды и использует только один вид поляризации электромагнитных волн (оптического диапазона) в каждом канале, что снижает энергетическую эффективность устройства в целом. Также должна быть обеспечена достаточная точность взаимного расположения источника и приемника информации, что исключает случай их взаимного движения и несоблюдения соосности. К недостаткам также можно отнести сложность и большую стоимость входящих в состав элементов, например, источника излучения с поляризованным излучением в вертикальной и горизонтальной плоскостях светоделительного кубика, пространственного разделителя по поляризации; измерителя отношений электрических сигналов и др.The known device has several significant disadvantages. In particular, it does not take into account the spectral characteristics of the optical medium and uses only one type of polarization of electromagnetic waves (optical range) in each channel, which reduces the energy efficiency of the device as a whole. Sufficient accuracy of the mutual arrangement of the source and receiver of information should be ensured, which excludes the case of their mutual movement and non-compliance with alignment. The disadvantages also include the complexity and high cost of the constituent elements, for example, a radiation source with polarized radiation in the vertical and horizontal planes of a beam splitter cube, a polarized spatial divider; electrical signal ratio meter, etc.

Технический результат заявляемого способа и устройства направлен на повышение эффективности способа и устройства за счет учета спектральных характеристик оптической среды и стабильности разделения потоков при взаимном перемещении объектов связи.The technical result of the proposed method and device is aimed at improving the efficiency of the method and device by taking into account the spectral characteristics of the optical medium and the stability of the separation of flows during the mutual movement of communication objects.

Другим техническим результатом является повышение энергетической эффективности за счет использования полного спектра излучения точечных источников.Another technical result is to increase energy efficiency through the use of the full spectrum of radiation from point sources.

Это достигается тем, что способ передачи информации в открытой оптической среде между перемещающимися объектами с пространственным совмещением двух потоков на передающей стороне, один из которых является опорным, а второй - информационным, и разделением их на приемной стороне, отличается тем, что на передающей стороне опорный поток излучается точечными излучателями, количество которых равно k, на длине волны λ1, модулируется синхронизирующей и служебной информацией для каждого из перемещающихся объектов, количество которых равно или меньше 2k, а основной информационный поток излучается матрицей точечных излучателей на длине волны λ2, при этом длины волн излучения λ1 и λ2 выбирают так, чтобы коэффициент ослабления оптической средой излучения с длиной волны λ1 был больше коэффициента ослабления излучения с длиной волны λ2, на приемной стороне потоки подвергают спектральной фильтрации, преобразуют оптическое излучение в электрические сигналы, которые дешифрируют в синхронизирующую, служебную и основную информацию.This is achieved by the fact that the method of transmitting information in an open optical medium between moving objects with the spatial alignment of two streams on the transmitting side, one of which is the reference, and the second information, and separating them on the receiving side, is characterized in that on the transmitting side the reference flux emitted dot emitters, the number of which is equal to k, at a wavelength λ 1 modulated by the synchronization and overhead information for each of the moving objects, whose number is equal to or m nshe 2 k, and the main information flow is emitted array of point emitters at a wavelength λ 2, wherein the emission wavelengths λ 1 and λ 2 are chosen so that the attenuation coefficient of the optical radiation medium with wavelength λ 1 was larger than the coefficient of attenuation of radiation having a wavelength λ 2 , on the receiving side, the streams are subjected to spectral filtering, convert optical radiation into electrical signals, which are decoded into synchronization, service and basic information.

А устройство передачи информации в открытой оптической среде между перемещающимися объектами, содержащее приемную и передающую части, отличается тем, что приемная часть состоит из телевизионной камеры, чувствительной к поступающим пространственно совмещенным потокам, выход которой соединен с вычислительным устройством, а передающая часть содержит первый модулятор, выходы которого подключены к k точечным излучателям с длиной волны излучения λ1, и второй модулятор, выход которого соединен с входом матрицы точечных излучателей с длиной волны излучения λ2, при этом первый выход вычислительного устройства подключен к входу первого модулятора, второй выход - к входу второго модулятора, а на третьем выходе вычислительного устройства формируется синхронизирующая, служебная и основная информация, при этом приемная и передающая части конструктивно связаны друг с другом.A device for transmitting information in an open optical medium between moving objects, containing the receiving and transmitting parts, is characterized in that the receiving part consists of a television camera sensitive to incoming spatially combined streams, the output of which is connected to a computing device, and the transmitting part contains a first modulator, the outputs of which are connected to k point emitters with a radiation wavelength λ 1 , and a second modulator, the output of which is connected to the input of the matrix of point emitters with a length radiation waves λ 2 , while the first output of the computing device is connected to the input of the first modulator, the second output is connected to the input of the second modulator, and synchronization, service and main information is generated at the third output of the computing device, while the receiving and transmitting parts are structurally connected to each other .

Сущность изобретения поясняется графическими материалами,The invention is illustrated graphic materials,

где на чертеже изображена функциональная схема устройства, реализующего заявляемый способ.where the drawing shows a functional diagram of a device that implements the inventive method.

Способ реализуется с помощью устройства для передачи информации в открытой оптической среде между перемещающимися объектами (см. фиг.), состоящего из приемной 1 и передающей 2 частей, конструктивно связанных друг с другом. Приемная часть 1 включает высокоскоростную дихроичную телевизионную камеру 11, чувствительную к составляющим пространственно совмещенного потока, состоящего из информационного и опорного потоков. Выход телевизионной камеры 11 соединен с входом вычислительного устройства 12, обрабатывающего видеосигнал телевизионной камеры 11, реализующего протокол связи между перемещающимися объектами и дешифрирующего получаемую информацию. Передающая часть 2 содержит первый модулятор 23, выходы которого подключены к k точечным излучателям 2.1, 2.2, …, 2.k с длиной волны излучения λ1, и второй модулятор 24, выход которого соединен с входом матрицы точечных излучателей 25 с длиной волны излучения λ2, при этом первый выход вычислительного устройства 12 подключен к входу первого модулятора 23, второй выход - к входу второго модулятора 24, а на третьем выходе вычислительного устройства 12 формируется синхронизирующая, служебная и основная информация. Причем коэффициент ослабления оптической средой излучения с длиной волны λ1 должен быть большим коэффициента ослабления излучения с длиной волны λ2.The method is implemented using a device for transmitting information in an open optical medium between moving objects (see Fig.), Consisting of a receiving 1 and transmitting 2 parts structurally connected to each other. The receiving part 1 includes a high-speed dichroic television camera 11, sensitive to the components of the spatially combined stream, consisting of information and reference streams. The output of the television camera 11 is connected to the input of a computing device 12 that processes the video signal of the television camera 11, which implements the communication protocol between moving objects and decrypts the received information. The transmitting part 2 contains a first modulator 23, the outputs of which are connected to k point emitters 2.1, 2.2, ..., 2.k with a radiation wavelength λ 1 , and a second modulator 24, whose output is connected to the input of the matrix of point emitters 25 with a radiation wavelength λ 2 , while the first output of computing device 12 is connected to the input of the first modulator 23, the second output is connected to the input of the second modulator 24, and synchronizing, service, and main information is generated at the third output of computing device 12. Moreover, the attenuation coefficient of the optical medium of radiation with a wavelength of λ 1 should be greater than the attenuation coefficient of radiation with a wavelength of λ 2 .

Устройство для передачи информации в открытой оптической среде между перемещающимися объектами работает следующим образом.A device for transmitting information in an open optical medium between moving objects works as follows.

Поскольку передача информации происходит между перемещающимися в пространстве объектами, на каждом из которых установлено заявляемое устройство, рассмотрим его работу на примере двух объектов, т.е. когда k равно 1. Передающая часть 2 устройства одного объекта передает на приемную часть 1 другого перемещающегося объекта два пространственно совмещенных оптических потока. Один из этих потоков промодулирован модулятором 23 (см. фиг.) служебной информацией, в качестве которой используется синхросигнал от телевизионной камеры 11, индивидуальный двоичный номер объекта (из числа k) и сигнал протокола связи.Since the transfer of information occurs between objects moving in space, on each of which the inventive device is installed, we consider its operation using two objects as an example, i.e. when k is equal to 1. The transmitting part 2 of the device of one object transmits two spatially combined optical streams to the receiving part 1 of another moving object. One of these streams is modulated by a modulator 23 (see Fig.) Service information, which is used as a clock signal from a television camera 11, an individual binary object number (from among k) and a communication protocol signal.

Второй поток передаваемой информации модулируется модулятором 24.The second stream of transmitted information is modulated by modulator 24.

Точечными излучателями для первого и второго потоков являются светодиоды, имеющие угол излучения, меньший или равный углу (полю) зрения телевизионной камеры 11 приемной части 1 другого объекта, а длины волн λ1 и λ2, на которых излучаются упомянутые потоки, определяются спектральной характеристикой среды, в которой будет работать два перемещающихся объекта.The point emitters for the first and second streams are LEDs having a radiation angle less than or equal to the angle (field) of the television camera 11 of the receiving part 1 of another object, and the wavelengths λ 1 and λ 2 at which these streams are emitted are determined by the spectral characteristic of the medium , in which two moving objects will work.

Ослабление излучения для длины волны синхронизирующего потока должно быть больше, чем ослабление на длине волны информационного потока. Так, например, для воздушной среды λ1 может быть выбрана в сине-зеленой области спектра, а λ2 - в красной или ближней инфракрасной области. Для морской воды λ1 может лежать в зелено-оранжевой области, а λ2 - в сине-зеленой. В этом случае при установлении устойчивого приема и дешифрации синхронизирующего потока на приемной стороне можно считать, что качество приема информационного потока будет не хуже, а может быть и лучше опорного (синхронизирующего).The attenuation of radiation for the wavelength of the synchronizing stream should be greater than the attenuation at the wavelength of the information stream. So, for example, for air, λ 1 can be selected in the blue-green region of the spectrum, and λ 2 in the red or near infrared region. For sea water, λ 1 may lie in the green-orange region, and λ 2 may lie in the blue-green region. In this case, when establishing a stable reception and decryption of the synchronizing stream on the receiving side, we can assume that the reception quality of the information stream will not be worse, or maybe better than the reference (synchronizing) one.

Это обстоятельство позволяет использовать для передачи информации изохронный режим, не содержащий во время передачи различных вставок, снижающих скорость передачи информации.This circumstance makes it possible to use the isochronous mode for transmitting information, which does not contain various inserts during transmission that reduce the information transfer rate.

Пройдя сквозь оптическую среду, оба излучаемых потока принимаются высокоскоростной (с высокой частотой чтения кадров и, соответственно, «окон интереса») дихроичной телевизионной камерой 11 второго устройства. Данная телевизионная камера 11 осуществляет спектральную фильтрацию, преобразует оптическую информацию в электрический видеосигнал и передает его в вычислительное устройство 12.Having passed through the optical medium, both emitted streams are received by a high-speed (with a high frame rate and, accordingly, “windows of interest”) dichroic television camera 11 of the second device. This television camera 11 performs spectral filtering, converts optical information into an electrical video signal and transmits it to a computing device 12.

Аналогично формируют ответный пространственно совмещенный поток, который поступает на приемную часть устройства, установленную на первом перемещающемся объекте.Similarly form a response spatially combined stream, which arrives at the receiving part of the device installed on the first moving object.

Скорость передачи информации в рассматриваемой системе определяется произведением количества светодиодов в матрице 25 одного устройства связи на скорость чтения кадров («окон интереса») телевизионной камеры 11 другого устройства. Так, например, при формате матрицы 16×16 светодиодов и частоте кадров камеры 200000 к/с скорость передачи информации составит 48,8 Мбит/с.The information transfer rate in the system under consideration is determined by the product of the number of LEDs in the matrix 25 of one communication device and the reading speed of frames (“windows of interest”) of the television camera 11 of another device. So, for example, with a matrix format of 16 × 16 LEDs and a camera frame rate of 200,000 fps, the information transfer rate will be 48.8 Mbit / s.

Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его реализации позволяют учитывать спектральные характеристики оптической среды, обеспечивают стабильность разделения совмещенного излучаемого потока его спектральной фильтрацией на приемной стороне, которая не зависит от взаимного положения (перемещения) объектов связи в пределах угла (поля) зрения ТВ камеры и повышает энергетическую эффективность излучения пространственного потока благодаря использованию длин волн с любой поляризацией.Thus, the proposed method and device for its implementation allows you to take into account the spectral characteristics of the optical medium, ensure the stability of the separation of the combined emitted stream by its spectral filtering on the receiving side, which does not depend on the relative position (movement) of communication objects within the angle (field) of the TV camera and increases the energy efficiency of the radiation of the spatial stream through the use of wavelengths with any polarization.

Claims (2)

1. Способ передачи информации в открытой оптической среде между перемещающимися объектами с пространственным совмещением двух потоков на передающей стороне, один из которых является опорным, а второй - информационным, и разделением их на приемной стороне, отличающийся тем, что на передающей стороне опорный поток излучается точечными излучателями, количество которых равно k, на длине волны λ1, модулируется синхронизирующей и служебной информацией для каждого из перемещающихся объектов, количество которых равно или меньше 2k, а основной информационный поток излучается матрицей точечных излучателей на длине волны λ2, при этом длины волн излучения λ1 и λ2 выбирают так, чтобы коэффициент ослабления оптической средой излучения с длиной волны λ1 был больше коэффициента ослабления излучения с длиной волны λ2, на приемной стороне потоки подвергают спектральной фильтрации, преобразуют оптическое излучение в электрические сигналы, которые дешифрируют в синхронизирующую, служебную и основную информацию.1. A method of transmitting information in an open optical medium between moving objects with the spatial alignment of two streams on the transmitting side, one of which is the reference, and the second is informational, and separating them on the receiving side, characterized in that on the transmitting side the reference stream is emitted by point emitters, the number of which is equal to k, at a wavelength of λ 1 , is modulated by synchronizing and service information for each of the moving objects, the number of which is equal to or less than 2 k , and the main and the information flow is emitted by a matrix of point emitters at a wavelength of λ 2 , while the radiation wavelengths λ 1 and λ 2 are chosen so that the attenuation coefficient of the optical medium of radiation with a wavelength of λ 1 was greater than the attenuation coefficient of radiation with a wavelength of λ 2 on the receiving side streams are subjected to spectral filtering, convert optical radiation into electrical signals, which are decoded into synchronizing, service and basic information. 2. Устройство передачи информации в открытой оптической среде между перемещающимися объектами, содержащее приемную и передающую части, отличающееся тем, что приемная часть состоит из телевизионной камеры, чувствительной к поступающим пространственно совмещенным потокам, выход которой соединен с вычислительным устройством, а передающая часть содержит первый модулятор, выходы которого подключены к k точечным излучателям с длиной волны излучения λ1, и второй модулятор, выход которого соединен с входом матрицы точечных излучателей с длиной волны излучения λ2, при этом первый выход вычислительного устройства подключен к входу первого модулятора, второй выход - к входу второго модулятора, а на третьем выходе вычислительного устройства формируется синхронизирующая, служебная и основная информация, при этом приемная и передающая части конструктивно связаны друг с другом.2. A device for transmitting information in an open optical medium between moving objects, comprising a receiving and transmitting part, characterized in that the receiving part consists of a television camera sensitive to incoming spatially combined streams, the output of which is connected to a computing device, and the transmitting part contains a first modulator the outputs of which are connected to k point emitters with a radiation wavelength λ 1 , and a second modulator, the output of which is connected to the input of the matrix of point emitters with lengths radiation wave λ 2 , while the first output of the computing device is connected to the input of the first modulator, the second output is connected to the input of the second modulator, and at the third output of the computing device, synchronizing, service and main information is generated, while the receiving and transmitting parts are structurally connected to each other friend.
RU2016126792A 2016-07-04 2016-07-04 Method of information transmission in open optical environment between moving objects and device for its implementation RU2629959C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126792A RU2629959C1 (en) 2016-07-04 2016-07-04 Method of information transmission in open optical environment between moving objects and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126792A RU2629959C1 (en) 2016-07-04 2016-07-04 Method of information transmission in open optical environment between moving objects and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2629959C1 true RU2629959C1 (en) 2017-09-05

Family

ID=59797854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016126792A RU2629959C1 (en) 2016-07-04 2016-07-04 Method of information transmission in open optical environment between moving objects and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2629959C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6922430B2 (en) * 2001-11-20 2005-07-26 California Institute Of Technology Method and apparatus for a multibeam beacon laser assembly for optical communications
WO2008070682A2 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for rlc re-transmission schemes
US7413147B2 (en) * 2005-08-23 2008-08-19 Young Kun Bae System and method for propellantless photon tether formation flight
RU2502647C1 (en) * 2012-07-26 2013-12-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Laser device for control over near-earth space

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6922430B2 (en) * 2001-11-20 2005-07-26 California Institute Of Technology Method and apparatus for a multibeam beacon laser assembly for optical communications
US7413147B2 (en) * 2005-08-23 2008-08-19 Young Kun Bae System and method for propellantless photon tether formation flight
WO2008070682A2 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for rlc re-transmission schemes
RU2502647C1 (en) * 2012-07-26 2013-12-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Laser device for control over near-earth space

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Koonen Indoor optical wireless systems: technology, trends, and applications
Majumdar Advanced free space optics (FSO): a systems approach
US9154234B2 (en) Extended range undersea communication system
EP3563538B1 (en) M-ary frequency presence modulation communication system and method
US8855502B2 (en) Demodulator and optical transceiver
CN104991320B (en) A kind of multi-wavelength Snigle and its method of work
US9306740B2 (en) Systems, methods, and apparatus for a quantum key distribution telescope
JPWO2014136421A1 (en) Transmission / reception device, optical space transmission system, and transmission / reception method
Chow Recent advances and future perspectives in optical wireless communication, free space optical communication and sensing for 6G
US10256914B2 (en) Single source optical transmission
Griffiths et al. High-sensitivity inter-satellite optical communications using chip-scale LED and single-photon detector hardware
US11431410B2 (en) Free space optical communications terminal
KR100916582B1 (en) System, apparatus for communicating using wavelength-band division multiplexing in the optical wireless communication and the method thereof
RU2629959C1 (en) Method of information transmission in open optical environment between moving objects and device for its implementation
US20170214465A1 (en) Multimode Elliptical Core Optical Data Transmission
Moll et al. Stratospheric QKD: feasibility analysis and free-space optics system concept
Leccese et al. State-of-the art and perspectives of underwater optical wireless communications
US10498480B2 (en) System and method for photonic distribution of microwave frequency electrical signal for distributed microwave MIMO communications
CN113645027A (en) Key distribution system and method for air-sea cross-medium wireless quantum communication
Moll et al. Link technology for all-optical satellite-based quantum key distribution system in C-/L-band
JP4498953B2 (en) Coherent optical communication device and coherent optical communication system
Gutierrez et al. An analytical performance study of a non-line-of-sight optical camera communication system based on rolling shutter and color shift keying
Ko et al. Daylight operation of a high-speed free-space quantum key distribution using silica-based integration chip and micro-optics-based module
Al-Halafi Real-time and ultra-high definition video transmission in underwater wireless optical networks
TW201801486A (en) Optical fiber laser transmission system with laser splitter achieving the aim of extending a laser transmission distance