Способ передачи сигнала Советский патент 1982 года по МПК H04B9/00 

1

Изобретение относится к технике связи и может иснользоваться в системах нередачи информации и локации.

Известен способ передачи сигнала, включающий геиерацию оптического излучения с заданной длиной когерентности, модуляцию этого излучения в соответствии с передаваемым сигналом, передачу промодулировагнюго излучеиня и совмещение волиовых фроитов принимаемого излучения, отстоящих друг (JT друга во временм

(1.

Однако известный способ передачи сигнала имеет сложную н дорогую конструкцию и практически 11ереа.лизуем для серийных лазеров.

Цель изобретепия - повышение помехоустойчивости.

Для достижения поставленной цели при геиерацни оптического излучения с заданной длиной когерентности, модуляцнн этого излучення в соответствии с передаваемым сигналом, передаче промодулированного излучения и совмещении волновых фронтов приппмае.мого изл чення, отстоящих друг от друга во времени, модулируют длину когереитности генерируемого излучения с частотой, ие прев1 1шаюи4ей величину с//,га|;с, где с - скорость света, а make-максимальное зиачение длииы когерентности в интервале ее модуляции, совмен|ают волновые фронты нрнннмаемого излучения, отетоян1не друг от друга на ремя то /о/с, где /о - выбранное значение длииы когерентноеги излучения в интервале ее модуляции, н определяют сигнал на частоте .модуляции по амнлитуде колебаний интенсивиостц полученной интерференционной картины.

На чертеже приведена структурная лектрическая схема устройства, реализую цего предложенный способ.

Устройство, реали.зуюп1,ее предложенный способ, содержит в передающей части источник оптического излучения, в данной схеме - полупроводниковый квантовый генератор 1. вход которого соедипен с источНИКО.М 2 питания. Модулятор генерируемого нзлучення входит в состав источника 2 иитания. Приемная часть схемы содержит интерферометр 3 Майкельсона с отражающими зеркалами 4, 5 и светоделительной пластиной 6 и фотодетектор 7.

Устройство работает следуюни1м обра30.VI.

При поступлении на полупроводниковый квантовый геиератор 1 тока питания il от источника 2 питаипя генерируется излученне с длиной когерентиости /о н временем когерентности TI -- . Изменяя всс

лнчнну тока питания полупроводникового квантового генератора 1, можно менять , ту или иную сто)()иу длину когереитиостн и еоответствеино время когерентности генерир емого излучения. При токе питания fo генерируется излучение с длиной когерентности /2 и временем когерентности Т2 - Меняя величину тока питания в соответствии с передаваемым сигналом, модулируют соответственно длину когерентности генерируемого излучения. При этом частота модуляции не должна превьинать величигде /m,,kc - максимальная длина

ну

make

когерентности излучения в интервале /i- /2. Соответственно, период модуляции Т

должен быть больше . Промодулирос

ванное таким образом излучение иерсдается по тракту и поступает в приемную часть, в данном варианте в интерферометр Майкельсона, где осу1деств.,тяется ,ение волновых фронтов принимаемого излучения, отстоящих друг от друга на время TO, которое выбирается в интервале TI-Т2, определяемом заданным интервалом модуляции длины когерентности li-/2- В рассматриваемом случае, когда , время То выбирается большим, чем ть и меньшим, чем Т2. Для указанного совмеш,еиия волноных фронтов разницу плеч а интерферометра 3 Майкельсона устанавливают равной а . Принимаемое излучение, иопадая на светоделительную иластииу 6, делится и расиространяется в направлении отражаюш,их зеркал 4 и 5. После отражения от отражающих зеркал 4, 5 и прохождения через светоделительную пластину б излучение направляется к фотодетектору 7. Поскольку длина плеча ннтерферометрл Майкельсона отличается на величину а, пут, отраженный от отражаюи;его зеркала 5, отстает от нуга, отраженного от отража 2й ,-г юн1,его зеркала 4, на время . При

с

этом нуги с длительностью Т2 иитерферируют, т. к. , и в илоскости фоточувствительной области фотодетектора 7 возникает интерференционная картииа, с иитеисивностью 1. Соответственно на фотодстекторе 7 появляется напряженне Ui, что свидетельствует о наличии сигнала.

Пуги с длительностью п не ннтерферируют, так как . В этом случае интенсивность интерференционной картины оказывается равной нулю, при этом наиряжение на фотодетекторе 7 также равно иулю, что соответствует отсутствию сигиала.

Частота колебаний интенсивности интерференционной картины и соответственно напряжения U на выход фотодетектора

7 равна частоте модуляции длины коге1рентности излучения, т. е.- .

Выше оиисан вариант передачи сигнала

предложенным способом в цифровой форме. Паряду с этим данный способ позво.чяет осуществлять передачу сигнала в аналоговой форме.

Интенсивность / интерференционной

картины, получаемой на выходе интерферометра Майкельсона, непрерывно возрастает от О при / О до максимального значения /,nakc при . Поэтому, модулируя длину когерентности излучения иутем непрерывиого изменения ее величины ироиорциоиально амплитуде передаваемого сигнала, иолучают соответствующее непрерывное изменение интенсивности интерференцнонной картнны, а также выходного напряжения на выходе фотодетектора 7, т. е. наблюдают сигнал в аналоговой форме.

Таким образом, основиым преимуп1,еством предложенного способа передачи сигнала является возможность его осуществления с использованием сравнительно дешевых, серийно выпускаемых лазеров, имеющих длину когерентности 30 см и менее. При этом для / 30 см частога модуляции

не будет превышать 1 ГГц. Паряду с этим, как показано вьпие, данный способ облаает высокой помехоустойчивостью, в то время, как способ передачи сигнала ио прототипу, также обладающий высокой помехоустойчивостью, ири использовании указанных лазеров практически нереализуем. Действительно, при длине когерентности генерируемого излучения 30 см или менее частота модуляции в способе-прототипе должна быть более 1 ГГц. При таких высоких частотах модуляции два импульса излучеиия, спектры которых сдвинуты но частоте в этом случае на величину более 2 ГГи, могут вообще не проинтерферировать, так как при распространении в атмосфере излучения с длиной волпы . - 0,63 мкм наруи1аются фазовые соотноП1ения между граничными частотами сиектра сигнала из-за рассеяния на неоднородиостях атмосферы.

Кроме того, устройство, реализуюи1,ее предложенный способ, значительно npoui.e устройства, используемого для реализации прототипа, что выгодно отличает его от

прототипа.

Ф о р м у л а изобретен и я

Сиособ иередачи сигнала, включающий генерацию оптического излучения с заданnoii д;п1ной когерентности, модуляцию этого излучения в соответствии с передаваемым сигналом, передачу промодулированного излучения и совмещение волновых фронтов принимаемого излучения, отстоящих друг от друга во времени, отличающийся тем, что, с целью повышения иомехоустойчивости, модулируют длииу когерентности генерируемого излучения с частотой, не превышающей величину c//makc где с - скорость света, а /make- максимальное значение длины когерентности в интервале ее модуляции, совмещают волновые фронты принимаемого излучения, отстояище друг от друга на время то /о,

где /о - выбранное значение длины когерентности излучения в интервале ее модуляцин, и определяют сигнал на частоте модуляции по амплитуде колебаний интенспвности полученной интерференционной картины.

Источники информации, принятые во внимание ирн экспертизе

1. Патент США До 3435230, кл. Н 04 В 9/00, 1969 (прототии).

г , г . г . г-

/WVlWA/WlWMW

гг zxz+ztf , t.ceK

ГгГг г, ,г-/