RU2770565C1 - Method and system for transmitting information via an optical channel between a receiver and a transmitter using beacon laser radiation - Google Patents
Method and system for transmitting information via an optical channel between a receiver and a transmitter using beacon laser radiation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2770565C1 RU2770565C1 RU2021116458A RU2021116458A RU2770565C1 RU 2770565 C1 RU2770565 C1 RU 2770565C1 RU 2021116458 A RU2021116458 A RU 2021116458A RU 2021116458 A RU2021116458 A RU 2021116458A RU 2770565 C1 RU2770565 C1 RU 2770565C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- laser
- beacon
- transmitter
- receiver
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
- H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
- H04B10/077—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using a supervisory or additional signal
-
- 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
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
[0001] Заявленное техническое решение в общем относится к области вычислительной техники, а в частности к квантовой криптографии и средствам для передачи информации по оптическому каналу между приемником и передатчиком с помощью излучения лазера-маяка.[0001] The claimed technical solution generally relates to the field of computer technology, and in particular to quantum cryptography and means for transmitting information over an optical channel between a receiver and a transmitter using laser beacon radiation.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
[0002] Из уровня техники известны и используются различные системы для оптической передачи данных от орбитальной станции (спутника), летящей на околоземной орбите, на оптические земные терминалы. Первичной функцией этих систем является надежная передача данных от источника данных на оптический земной терминал.[0002] In the prior art, various systems are known and used for optical transmission of data from an orbital station (satellite) flying in near-Earth orbit to optical earth terminals. The primary function of these systems is the reliable transmission of data from the data source to the optical earth terminal.
[0003] Спутники на околоземной орбите имеют контакт связи в пределах прямой видимости с оптическим земным терминалом в течение ограниченного промежутка времени при каждом пролете спутника. Поэтому важное значение имеет достигнутая скорость в канале связи между приемником и передатчиком, так как большое количество данных необходимо передать на оптический земной терминал в течение короткого промежутка времени при пролете спутника.[0003] Satellites in Earth orbit have a line-of-sight communication contact with an optical earth terminal for a limited amount of time on each satellite pass. Therefore, the achieved speed in the communication channel between the receiver and the transmitter is important, since a large amount of data must be transmitted to the optical earth terminal within a short period of time during the satellite flyby.
[0004] Более того, так как контакт связи в пределах прямой видимости прерывается после короткого промежутка времени пролета спутника и может быть восстановлен только при следующем пролете спутника после дополнительного витка (или вообще не восстановлен), то надежность передачи имеет первостепенное значение.[0004] Moreover, since the line-of-sight communication contact is broken after a short period of satellite flyby and can only be restored on the next satellite flyby after an additional orbit (or not restored at all), transmission reliability is of paramount importance.
[0005] Недостатком известных решений в данной области техники является низкая скорость передачи между приемником и передатчиком.[0005] The disadvantage of the known solutions in the art is the low transmission rate between the receiver and transmitter.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION
[0006] В заявленном техническом решении предлагается новый способ и система для передачи информации по оптическому каналу между приемником и передатчиком с помощью излучения лазера-маяка.[0006] The claimed technical solution proposes a new method and system for transmitting information over an optical channel between a receiver and a transmitter using laser beacon radiation.
[0007] Техническим результатом, достигающимся при решении данной проблемы, является повышение скорости передачи информации по оптическому каналу между приемником и передатчиком с помощью излучения лазера-маяка.[0007] The technical result achieved in solving this problem is to increase the speed of information transmission over the optical channel between the receiver and the transmitter using the radiation of a beacon laser.
[0008] Указанный технический результат достигается благодаря осуществлению способа передачи информации по оптическому каналу между приемником и передатчиком с помощью излучения лазера-маяка, содержащего этапы, на которых:[0008] The specified technical result is achieved through the implementation of a method for transmitting information over an optical channel between a receiver and a transmitter using the radiation of a beacon laser, which contains the steps in which:
- устанавливают взаимную ориентацию приемника и передатчика при помощи излучения лазер-маяка;- set the mutual orientation of the receiver and transmitter using the radiation of the laser beacon;
- модулируют излучение лазера-маяка, при этом излучение содержит передаваемую информацию;- modulate the radiation of the laser beacon, while the radiation contains the transmitted information;
- направляют смодулированное излучение на фотоматрицу;- direct the modulated radiation to the photomatrix;
- удерживают данное излучение на приемных фотодиодах;- keep this radiation on the receiving photodiodes;
- отводят часть излучения от фотоматрицы;- divert part of the radiation from the photomatrix;
- направляют отведенное излучение на быстродействующий фотодиод;- direct the allocated radiation to a high-speed photodiode;
- считывают полученную информацию, переданную по отведенному излучению.- read the information received, transmitted by the allocated radiation.
[0009] В одном из частных вариантов реализации способа излучение лазера-маяка модулируется на высоких частотах.[0009] In one of the private embodiments of the method, the radiation of the beacon laser is modulated at high frequencies.
[0010] В другом частном варианте реализации способа направляют отведенное излучение на быстродействующий фотодиод с помощью отдельного телескопа или коллиматора, или линзы.[0010] In another particular embodiment of the method, the extracted radiation is directed to a high-speed photodiode using a separate telescope or collimator, or lens.
[0011] В другом частном варианте реализации способа излучение лазера-маяка формируется из двух поляризаций.[0011] In another particular embodiment of the method, the beacon laser radiation is formed from two polarizations.
[0012] В другом частном варианте реализации способа излучение лазера-маяка производится из нескольких лазеров каждый из которых работает на заданной длине волны излучения.[0012] In another particular embodiment of the method, the beacon laser radiation is produced from several lasers, each of which operates at a given radiation wavelength.
[0013] В другом частном варианте реализации способа осуществляют модуляцию каждой длины волны излучения.[0013] In another particular embodiment of the method, each wavelength of the radiation is modulated.
[0014] В другом частном варианте реализации способа каждая длинна волны излучения состоит из двух поляризаций.[0014] In another particular embodiment of the method, each wavelength of radiation consists of two polarizations.
[0015] В другом частном варианте реализации способа отведение части излучения от фотоматрицы осуществляется с помощью полупрозрачного зеркала.[0015] In another particular embodiment of the method, part of the radiation from the photomatrix is diverted using a translucent mirror.
[0016] В другом частном варианте реализации способа передача информации по оптическому каналу производится между орбитальным спутником и наземной станцией.[0016] In another particular embodiment of the method, information is transmitted over an optical channel between an orbiting satellite and a ground station.
[0017] В другом частном варианте реализации способа передача информации по оптическому каналу производится между орбитальными спутниками.[0017] In another particular embodiment of the method, information is transmitted over an optical channel between orbiting satellites.
[0018] Также указанный технический результат достигается благодаря осуществлению системы передачи информации по оптическому каналу между приемником и передатчиком с помощью излучения лазера-маяка, содержащей:[0018] Also, the specified technical result is achieved through the implementation of a system for transmitting information over an optical channel between a receiver and a transmitter using laser beacon radiation, containing:
приемник и передатчик на которых установлены: по меньшей мере одни лазер-маяк; блок модуляции излучения; фотоматрица;the receiver and transmitter on which are installed: at least one laser beacon; radiation modulation unit; photomatrix;
приемные фотодиоды;receiving photodiodes;
быстродействующие фотодиоды;fast photodiodes;
причемand
- при обмене данными устанавливают взаимную ориентацию приемника и передатчика при помощи излучения лазер-маяка;- when exchanging data, the mutual orientation of the receiver and transmitter is set using the radiation of the laser beacon;
- модулируют излучение лазера-маяка, при этом излучение содержит передаваемую информацию;- modulate the radiation of the laser beacon, while the radiation contains the transmitted information;
- направляют смодулированное излучение на фотоматрицу;- direct the modulated radiation to the photomatrix;
- удерживают данное излучение на приемных фотодиодах;- keep this radiation on the receiving photodiodes;
- отводят часть излучения от фотоматрицы;- divert part of the radiation from the photomatrix;
- направляют отведенное излучение на быстродействующий фотодиод;- direct the allocated radiation to a high-speed photodiode;
- считывают полученную информацию, переданную по отведенному излучению.- read the information received, transmitted by the allocated radiation.
[0019] В другом частном варианте реализации системы излучение лазера-маяка модулируется на высоких частотах.[0019] In another particular implementation of the system, the radiation of the laser beacon is modulated at high frequencies.
[0020] В другом частном варианте реализации системы направляют отведенное излучение на быстродействующий фотодиод с помощью отдельного телескопа или коллиматора, или линзы.[0020] In another particular implementation of the system, the diverted radiation is directed to a high-speed photodiode using a separate telescope or collimator, or lens.
[0021] В другом частном варианте реализации системы излучение лазера-маяка формируется из двух поляризаций.[0021] In another particular implementation of the system, the radiation of the laser beacon is formed from two polarizations.
[0022] В другом частном варианте реализации системы излучение лазера-маяка производится из нескольких лазеров каждый из которых работает на заданной длине волны излучения.[0022] In another particular embodiment of the system, the beacon laser radiation is produced from several lasers, each of which operates at a given radiation wavelength.
[0023] В другом частном варианте реализации системы осуществляют модуляцию каждой длины волны излучения.[0023] In another particular implementation of the system, each wavelength of the radiation is modulated.
[0024] В другом частном варианте реализации системы каждая длинна волны излучения состоит из двух поляризаций.[0024] In another particular implementation of the system, each wavelength of radiation consists of two polarizations.
[0025] В другом частном варианте реализации системы отведение части излучения от фотоматрицы осуществляется с помощью полупрозрачного зеркала.[0025] In another particular embodiment of the system, part of the radiation from the photomatrix is diverted using a translucent mirror.
[0026] В другом частном варианте реализации системы передача информации по оптическому каналу производится между орбитальным спутником и наземной станцией.[0026] In another particular embodiment of the system, information is transmitted over an optical channel between an orbiting satellite and a ground station.
[0027] В другом частном варианте реализации системы передача информации по оптическому каналу производится между орбитальными спутниками.[0027] In another particular embodiment of the system, information is transmitted over an optical channel between orbiting satellites.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0028] Признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из приводимого ниже подробного описания изобретения и прилагаемых чертежей.[0028] The features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the invention and the accompanying drawings.
[0029] Фиг. 1 иллюстрирует уровень техники.[0029] FIG. 1 illustrates the prior art.
[0030] Фиг. 2 иллюстрирует блок-схему выполнения заявленного способа.[0030] FIG. 2 illustrates a block diagram of the claimed method.
[0031] Фиг. 3 иллюстрирует пример выполнения заявленной системы.[0031] FIG. 3 illustrates an example implementation of the claimed system.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION
[0032] Лазерная связь находит широкое применение для передачи информации, как внутри города, так и на больших масштабах вплоть до спутниковой связи.[0032] Laser communication is widely used for information transmission, both within the city and on a large scale up to satellite communications.
[0033] Для оптической (лазерной) связи между двумя объектами, хотя бы один из которых расположен на мобильной платформе (или оба) требуется взаимная ориентация друг на друга, так чтобы лазерный луч от передатчика светил на приемник.[0033] Optical (laser) communication between two objects, at least one of which is located on a mobile platform (or both) requires mutual orientation to each other, so that the laser beam from the transmitter shines on the receiver.
[0034] Если связь двусторонняя, то необходимо чтобы лазерные информационные лучи от обоих объектов светили друг на друга. Для этого могут использоваться специальные лазеры-маяки, которые могут светить непрерывно или импульсно и обеспечивают помощь во взаимной ориентации друг на друга.[0034] If the communication is two-way, then it is necessary that the laser information beams from both objects shine on each other. For this, special beacon lasers can be used, which can shine continuously or in pulses and provide assistance in mutual orientation to each other.
[0035] Особенно необходима точная ориентация для связи лазерными лучами с малой расходимостью (например, меньше 100 мкрад) для организации защищенной связи - с применением квантовой криптографии или при помощи узконаправленных пучков с диаметром луча на земной поверхности с диаметром менее 100 м.[0035] Precise alignment is especially necessary for low divergence laser communication (e.g., less than 100 µrad) for secure communication using quantum cryptography or narrowly focused beams with a beam diameter on the earth's surface with a diameter of less than 100 m.
[0036] После того, как с помощью лазеров-маяков обеспечивается взаимная ориентация, включаются информационные лазеры. Как правило, лазеры-маяки обладают выходной мощностью излучения выше, чем информационные и имеют расходимость больше, чем информационные лазеры.[0036] After mutual orientation is provided with the help of beacon lasers, information lasers are turned on. As a rule, beacon lasers have an output radiation power higher than information lasers and have a divergence greater than information lasers.
[0037] Например, в [1] для организации связи между спутником и наземной приемной станцией (наземным приемным телескопом) информация передавалась на длине волны 850 нм. Для взаимной ориентации со спутника вниз светил лазер-маяк с импульсным излучением на длине волны 532 нм с частотой около 10 кГц, а снизу вверх от телескопа светил лазер-маяк с непрерывным излучением на длине волны 671 нм. Мощность лазера с 532 нм была 160 мВт, мощность лазера с 671 нм была 3 Вт и их расходимость около 1 мрад. Расходимость информационных лазеров была около 10 мкрад.[0037] For example, in [1] to organize communication between a satellite and a ground receiving station (ground receiving telescope), information was transmitted at a wavelength of 850 nm. For mutual orientation from the satellite, a laser-beacon with pulsed radiation at a wavelength of 532 nm with a frequency of about 10 kHz shone down, and a laser-beacon with continuous radiation at a wavelength of 671 nm shone upwards from the telescope. The laser power at 532 nm was 160 mW, the laser power at 671 nm was 3 W, and their divergence was about 1 mrad. The divergence of information lasers was about 10 mrad.
[0038] Оптическая связь, квантовая в том числе, между спутником и наземной приемопередающей станцией устанавливается следующим образом. Спутник (10) направляет излучение лазера-маяка (11) на наземный телескоп (20) (Фиг. 1). Телескоп (20) направляет излучение своего лазера-маяка (21) на спутник (10). Как только они взаимно зарегистрировали излучение маяка от партнера начинается передача информационного оптического сигнала, однофотонного для квантовой криптографии, в частности.[0038] Optical communication, including quantum, between a satellite and a ground transceiver station is established as follows. The satellite (10) directs the radiation of the laser beacon (11) to the ground-based telescope (20) (Fig. 1). The telescope (20) directs the radiation of its laser-beacon (21) to the satellite (10). As soon as they have mutually registered the radiation of the beacon from the partner, the transmission of an information optical signal, one-photon for quantum cryptography, in particular, begins.
[0039] Излучение лазера-маяка можно модулировать, например, по амплитуде или другим способом, использовать это модулированное излучение для передачи информации. Таким образом, получая еще один дополнительный канал передачи информации на длине волны лазера-маяка.[0039] The radiation of the laser beacon can be modulated, for example, in amplitude or in another way, use this modulated radiation to transmit information. Thus, getting one more additional channel for transmitting information at the wavelength of the beacon laser.
[0040] Для установления взаимной ориентации, как правило, излучение лазера-маяка от объекта направляется на фотоматрицу и по этому изображению приемник и передатчик взаимно удерживают излучение информационных лазеров на приемных фотодиодах.[0040] To establish the relative orientation, as a rule, the radiation of the laser-beacon from the object is directed to the photomatrix and, according to this image, the receiver and transmitter mutually retain the radiation of information lasers on receiving photodiodes.
[0041] Фотоматрицы не чувствительны к быстрым изменениям излучения, поэтому модуляция излучения для передачи информации не помешает получению изображения лазера-маяка на фотоматрице.[0041] Photomatrixes are not sensitive to rapid changes in radiation, so modulating the radiation to transmit information will not interfere with the image of the laser beacon on the photomatrix.
[0042] Отводя часть излучения, например, с помощью дополнительного полупрозрачного зеркала, от фотоматрицы и направляя его на дополнительный быстродействующий фотодиод для приема информации, можно прочитать информацию, передаваемую в этом лазерном луче на высокой скорости.[0042] By diverting part of the radiation, for example, using an additional translucent mirror, from the photomatrix and directing it to an additional high-speed photodiode for receiving information, it is possible to read the information transmitted in this laser beam at high speed.
[0043] Если лазер-маяк светит излучает непрерывное излучение, то можно модулировать это излучение и передавать информацию. Например, лазеры-маяки от наземной станции [1], [2] светят непрерывным излучением вверх по направлению к спутнику. Если это излучение модулировать информационной составляющей, то получается дополнительный канал связи при существующей оптической схеме узлов, что увеличивает скорость передачи данных.[0043] If the laser beacon shines emits continuous radiation, then it is possible to modulate this radiation and transmit information. For example, laser beacons from a ground station [1], [2] shine with continuous radiation upward towards the satellite. If this radiation is modulated by the information component, then an additional communication channel is obtained with the existing optical scheme of the nodes, which increases the data transfer rate.
[0044] Если лазер светит импульсами с невысокой частотой, как, например в [1] лазер-маяк светит со спутника вниз импульсами с частотой повторения 10 кГц, то можно модулировать излучение на высоких частотах (например, в сотни МГц и выше), выделяя в этой последовательности информационных сигналов необходимые для процесса взаимодействия приемника с передатчиком импульсы на частоте 10 кГц.[0044] If the laser shines with low-frequency pulses, as, for example, in [1] the laser beacon shines down from the satellite with pulses with a repetition rate of 10 kHz, then it is possible to modulate the radiation at high frequencies (for example, hundreds of MHz and higher), highlighting in this sequence of information signals, the pulses at a frequency of 10 kHz are necessary for the process of interaction between the receiver and the transmitter.
[0045] Как показано на Фиг. 2 заявленный способ передачи информации по оптическому каналу между приемником и передатчиком с помощью излучения лазера-маяка (100), состоит из следующих взаимосвязанных этапов.[0045] As shown in FIG. 2, the claimed method for transmitting information over an optical channel between a receiver and a transmitter using laser beacon radiation (100) consists of the following interrelated steps.
[0046] На этапе (101) устанавливают взаимную ориентацию приемника и передатчика при помощи излучения лазера-маяка.[0046] At step (101), the relative orientation of the receiver and transmitter is established using the radiation of the beacon laser.
[0047] На данном этапе, излучение лазеров-маяков передатчика и приемника взаимно направляются друг на друга. Как только они взаимно зарегистрировали излучение лазера-маяка друг от друга, то сохраняют взаимную ориентации с помощью этих сигналов на все время сеанса связи и получают информацию о том, что можно передавать и получать информацию с помощь излучения лазеров-маяков.[0047] At this stage, the radiation of the laser beacons of the transmitter and receiver are mutually directed at each other. As soon as they have mutually registered the radiation of the beacon laser from each other, they maintain mutual orientation with the help of these signals for the entire duration of the communication session and receive information that it is possible to transmit and receive information using the radiation of beacon lasers.
[0048] Далее на этапе (102) модулируют излучение лазера-маяка, при этом излучение содержит передаваемую информацию. Модулирование излучения лазера-маяка выполняется для приема-передачи информации.[0048] Next, at step (102), the radiation of the laser beacon is modulated, while the radiation contains transmitted information. The modulation of the radiation of the laser beacon is performed for the reception and transmission of information.
[0049] На этапе (103) смодулированное излучение направляется на фотоматрицу. Используя сигнал с фотоматрицы, включается система автоподстройки взаимного удержания приемника и передатчика для непрерывной лазерной связи во все время сеанса связи.[0049] At step (103), the modulated radiation is directed to the photomatrix. Using the signal from the photomatrix, the auto-tuning system of the mutual retention of the receiver and transmitter is turned on for continuous laser communication throughout the communication session.
[0050] Полученное излучение на этапе (104) удерживается на приемных фотодиодах. Излучение от лазеров-маяков непрерывно удерживается на приемных фотодиодах для обеспечения функционирования лазерного канала связи в течении всего сеанса связи.[0050] The received radiation in step (104) is held on the receiving photodiodes. Radiation from beacon lasers is continuously retained on receiving photodiodes to ensure the functioning of the laser communication channel during the entire communication session.
[0051] Далее на этапе (105) выполняется отведение части излучения от фотоматрицы, чтобы отведенная часть излучения направлялась на приемные фотодиоды для обеспечения сеанса лазерной связи.[0051] Next, at step (105), part of the radiation is diverted from the photomatrix so that the diverted part of the radiation is directed to receiving photodiodes to provide a laser communication session.
[0052] На этапе (106) отведенное излучение направляется на быстродействующий фотодиод. Используя отведенное излучение, быстродействующие фотодиоды регистрируют модулированное излучение лазеров-маяков для получения передаваемой информации.[0052] In step (106), the diverted radiation is directed to a fast photodiode. Using the extracted radiation, high-speed photodiodes register the modulated radiation of beacon lasers to obtain transmitted information.
[0053] Информация, полученная по отведенному излучению, считывается на этапе (107). На данном этапе, используя сигнал с быстродействующих фотодиодов, участники сеанса лазерной связи, считывают информацию, которая содержится в модулированном излучении.[0053] The information obtained from the diverted radiation is read in step (107). At this stage, using a signal from high-speed photodiodes, the participants in the laser communication session read the information contained in the modulated radiation.
[0054] В способе (100) излучение лазера-маяка модулируется на высоких частотах. Отведенное излучение может направляться на быстродействующий фотодиод с помощью отдельного телескопа или коллиматора, или линзы. Также, отведение части излучения от фотоматрицы может осуществляться с помощью полупрозрачного зеркала.[0054] In method (100), the beacon laser is modulated at high frequencies. The extracted radiation can be directed to a fast photodiode using a separate telescope or collimator or lens. Also, the removal of part of the radiation from the photomatrix can be carried out using a translucent mirror.
[0055] Излучение лазера-маяка формируется из двух поляризаций. Излучение лазера-маяка производится из нескольких лазеров каждый из которых работает на заданной длине волны излучения.[0055] Beacon laser radiation is formed from two polarizations. Beacon laser radiation is produced from several lasers, each of which operates at a given radiation wavelength.
[0056] Каждая длинна волны излучения может подвергаться модуляции и при этом состоять из двух поляризаций. Каждая поляризация может представлять из себя отдельный канал связи. Применение двух поляризаций на одной длине волны позволяет удвоить количество каналов связи.[0056] Each wavelength of radiation can be modulated and still consist of two polarizations. Each polarization can represent a separate communication channel. The use of two polarizations at the same wavelength makes it possible to double the number of communication channels.
[0057] В качестве передающей и принимающей стороны, между которыми происходит передача информации по оптическому каналу, может выступать орбитальный спутник и наземная станция, или обмен данными может происходить между двумя орбитальными спутниками.[0057] An orbital satellite and a ground station can act as a transmitting and receiving party between which information is transmitted over an optical channel, or data can be exchanged between two orbiting satellites.
[0058] На Фиг. 3 представлена система (200) передачи информации по оптическому каналу между приемником и передатчиком с помощью излучения лазера-маяка.[0058] In FIG. 3 shows a system (200) for transmitting information over an optical channel between a receiver and a transmitter using laser beacon radiation.
[0059] Заявленная система (200) содержит: приемник (201) и передатчик (202), на которых установлены: по меньшей мере одни лазер-маяк (203), выполненный с возможностью устанавливать взаимную ориентацию приемника и передатчика при помощи излучения; блок модуляции излучения (204), выполненный с возможностью модулирования излучения лазер-маяка; фотоматрица (205), выполненная с возможностью приема смодулированное излучение; приемные фотодиоды (206), выполненные с возможностью удержания излучения; быстродействующие фотодиоды (207), выполненные с возможностью приема отведенного излучения от фотоматрицы.[0059] The claimed system (200) contains: a receiver (201) and a transmitter (202), on which are installed: at least one laser beacon (203) configured to set the relative orientation of the receiver and transmitter using radiation; a radiation modulation unit (204) configured to modulate the radiation of the laser beacon; a photomatrix (205) configured to receive modulated radiation; receiving photodiodes (206) configured to contain the radiation; high-speed photodiodes (207) configured to receive the extracted radiation from the photomatrix.
[0060] В системе (200) излучение лазера-маяка модулируется на высоких частотах. Отведенное излучение может направляться на быстродействующий фотодиод с помощью отдельного телескопа или коллиматора, или линзы.[0060] In system (200), the beacon laser radiation is modulated at high frequencies. The extracted radiation can be directed to a fast photodiode using a separate telescope or collimator or lens.
[0061] Излучение лазера-маяка формируется из двух поляризаций. Излучение лазера-маяка производится из нескольких лазеров каждый из которых работает на заданной длине волны излучения.[0061] Beacon laser radiation is formed from two polarizations. Beacon laser radiation is produced from several lasers, each of which operates at a given radiation wavelength.
[0062] Осуществляют модуляцию каждой длинны волны излучения. Каждая длинна волны излучения состоит из двух поляризаций.[0062] Carry out the modulation of each wavelength of radiation. Each wavelength of radiation consists of two polarizations.
[0063] Отведение части излучения от фотоматрицы осуществляется с помощью полупрозрачного зеркала.[0063] The removal of part of the radiation from the photomatrix is carried out using a translucent mirror.
[0064] Передача информации по оптическому каналу может производиться между орбитальным спутником и наземной станцией, также передача информации может производиться между орбитальными спутниками.[0064] The transmission of information over an optical channel may be between an orbiting satellite and a ground station, and information may also be transmitted between orbiting satellites.
[0065] Представленные материалы заявки раскрывают предпочтительные примеры реализации технического решения и не должны трактоваться как ограничивающие иные, частные примеры его воплощения, не выходящие за пределы испрашиваемой правовой охраны, которые являются очевидными для специалистов соответствующей области техники.[0065] The submitted application materials disclose preferred examples of the implementation of the technical solution and should not be construed as limiting other, particular examples of its implementation that do not go beyond the scope of the requested legal protection, which are obvious to specialists in the relevant field of technology.
Claims (41)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021116458A RU2770565C1 (en) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | Method and system for transmitting information via an optical channel between a receiver and a transmitter using beacon laser radiation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021116458A RU2770565C1 (en) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | Method and system for transmitting information via an optical channel between a receiver and a transmitter using beacon laser radiation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2770565C1 true RU2770565C1 (en) | 2022-04-18 |
Family
ID=81212647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021116458A RU2770565C1 (en) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | Method and system for transmitting information via an optical channel between a receiver and a transmitter using beacon laser radiation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2770565C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004015134A (en) * | 2002-06-04 | 2004-01-15 | Canon Inc | Optical space communication unit |
| RU2276836C2 (en) * | 2004-01-28 | 2006-05-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Space optical system for communication between affiliated and sending objects |
| JP4513057B2 (en) * | 2004-07-30 | 2010-07-28 | 日本ビクター株式会社 | Optical transmission system, optical wireless transmitter, and optical transmission method |
| RU2608757C2 (en) * | 2011-12-20 | 2017-01-24 | Оеи Опто Аг | Method for optical transmission of data from low earth orbit to the earth and corresponding communication system |
| RU2713459C2 (en) * | 2018-05-25 | 2020-02-05 | Федеральное государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский институт связи (ФГУП ЦНИИС) | Satellite communication device |
| RU2733805C2 (en) * | 2015-12-31 | 2020-10-07 | Виасат, Инк. | Broadband satellite communication system in which optical feeder communication lines are used |
-
2021
- 2021-06-07 RU RU2021116458A patent/RU2770565C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004015134A (en) * | 2002-06-04 | 2004-01-15 | Canon Inc | Optical space communication unit |
| RU2276836C2 (en) * | 2004-01-28 | 2006-05-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Space optical system for communication between affiliated and sending objects |
| JP4513057B2 (en) * | 2004-07-30 | 2010-07-28 | 日本ビクター株式会社 | Optical transmission system, optical wireless transmitter, and optical transmission method |
| RU2608757C2 (en) * | 2011-12-20 | 2017-01-24 | Оеи Опто Аг | Method for optical transmission of data from low earth orbit to the earth and corresponding communication system |
| RU2733805C2 (en) * | 2015-12-31 | 2020-10-07 | Виасат, Инк. | Broadband satellite communication system in which optical feeder communication lines are used |
| RU2713459C2 (en) * | 2018-05-25 | 2020-02-05 | Федеральное государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский институт связи (ФГУП ЦНИИС) | Satellite communication device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3745604B1 (en) | Data in motion storage system and method | |
| EP0960492B1 (en) | Signalling system | |
| CN111162903B (en) | Free space quantum key distribution system and method for aircraft | |
| RU2770565C1 (en) | Method and system for transmitting information via an optical channel between a receiver and a transmitter using beacon laser radiation | |
| CA2222375A1 (en) | Method and arrangement for operating a laser system for optical free space communications | |
| US20230327774A1 (en) | Wavelength division multiple access for long range optical communications | |
| Leeb | Laser space communications systems, technologies, and applications | |
| Mulholland et al. | Intersatellite laser crosslinks | |
| Divsalar et al. | Wavelength division multiple access for deep space optical communications | |
| Mendes et al. | Optical payload design for downlink quantum key distribution and keyless communication using CubeSats | |
| Orsucci et al. | Review of Low-Earth Orbit Satellite Quantum Key Distribution | |
| Fujise et al. | Current and future activities in the area of optical space communications in Japan | |
| Cao et al. | Long‐Distance Satellite‐Based Quantum Communication | |
| Sandhu et al. | A Survey on Intersatellite Laser Communication | |
| Mauro et al. | ISL-based System for GNSS Evolution | |
| Busch et al. | Overview of laser communication technologies at Rome Laboratory | |
| Patel et al. | Coherent Optical Intersatellite Links | |
| Seshamani et al. | Laser communication data relay from a low-earth orbiting satellite to a geostationary satellite | |
| Hemmati et al. | Optical link demonstration with a lightweight transceiver breadboard | |
| JPS6238042A (en) | Laser communication equipment | |
| GB2113862A (en) | Demodulator for encoded RF signals |