Вывод излучения в атмосферу

В открытых (атмосферных) оптических системах связи основная сложность состоит в изменчивости атмосферной прозрачности и рефракции оптического луча. Таким образом, осуществить строгую фокусировку луча от передатчика к приемнику не представляется возможным. Для того, чтобы получить максимальную мощность в приемном устройстве, необходимо учесть не только направленные свойства источника излучения (лазера, светодиода), но и апертуру приемника, дифракционные искажения при выводе излучения в атмосферу, рефракцию и поглощение в атмосфере и согласующих устройствах.
В плоскости приемной апертуры должно формироваться изображение излучаемой мощности от передатчика. Для этого используется система расширения светового коллимированного пучка (рисунок 3.22). Это уменьшает расходимость, обусловленную дифракцией света.

Рисунок 3.22 Расширитель пучка, используемый для уменьшения его расходимости

Благодаря расширителю пучка получены угловые расходимости лазерного излучения в пределах 0,5 ¸3 ± 0,1 мрад при мощности передатчика от 10 до 45 мВт и дальности передачи от 0,5 до 5 км [80].

Для расчета максимального затухания атмосферного канала с учетом угловой расходимости излучения применимо соотношение 3.27 [114].

А_{атмос. кан.}=10lg(P_пер×D²_{прием. ант.}/P_{прием. миним}×φ²×L ²_{атмос.кан.}) (3.27)

Где P_пер – мощность на выходе передающей антенны, D_{прием.ант .} -диаметр приемной антенны, P_{прием.миним .}- минимальная мощность на входе приемной антенны, φ – угол расходимости излучения, L_{атмос.кан .} – длина атмосферного канала.

Если расходимость пучка света мала, например, не превышает 0,1 мрад, то требуемая точность наведения будет предъявлять жесткие требования к системе управления лучом и механической стабильности передатчика и приемника.

Дата добавления: 2015-07-11