مخابرات ماهواره ای لیزری

رایگان – خرید نهایی کردن خرید مورد به سبد خرید اضافه شد

مقدمه:

مخابرات ماهواره ای لیزری ارسال درفرکانسهایی ازحوزهءHz 〖۱۰〗^۱۴ (نوری) رادربر میگیردکه حدود۷تا۸ مرتبه ازسیستمهای فرکانس رادیویی بالاتراست.ارتباط بالیزرها امروزه درسه حالت ارتباطی مورد استفاده قرارمیگیرد:
ارتباطات اشعه لیزرهوایی ـ ارتباط فیبرنوری ـ رایانه های نوری ارتباطات اشعه لیزرهوایی پارازیت کردنش توسط طرق شناخته شده تقریبا غیرممکن میباشد باوجود این کاملاوابسته به اب وهوااست .بنابراین مخابرات لیزری نمیتواندبرای ارتباط بین ایستگاه زمینی ویک ماهواره ایستورمورداستفاده قرار گیرد.ولی برای ارتباط بین ماهواره ها یاارتباط عمق فضا کاملامناسب است. آژانس فضایی اروپا برای نخستین بار در جهان ارتباط لیزری موفقیت آمیزی میان یک هواپیما و ماهواره به فاصله ۴۰ هزار کیلومتری از یکدیگر برقرار کرد. دانشمندان اسا در این مانور فضایی بی سابقه توانستند در یک ارتباط دوسویه پیچیده، شعاع لیزری را از هواپیمایی در ارتفاع ۶ هزار متری از زمین به سوی ماهواره Artemis اروپا در ارتفاع ۱۰ هزار متری از سطح زمین تابانده و با موفقیت بازگشت آن را به هواپیما را مشاهده کنند. این ماموریت طی شش ارتباط اپتیکی دو سویه در حالی در اوایل دسامبر انجام شد که فاصله مداری این تجهیزات هوا و فضانوردی بالغ بر ۳۶ هزار کیلومتر بوده است یعنی فاصله ای بالغ بر هدف قرار دادن توپ گلف میان پاریس و بروکسل اما با گذر از دور زمین!

یک مثال معمول در شکل ۱نشان داده شده است.
دراینجا GS ها ماهواره های ایستورهستنددر حالی کهٍES هاماهواره های دیگر.اینES هابا GS ها به صورت مخابرات لیزری ارتباط برقرار میکنندوسرانجامGS ها توسط ارتباط مایکروویویRF ها با ایستگاه زمینی ارتباط برقرار میسازند.
شکل ۱

مخابرات لیزری

تجزی تحلیل خط ارتباطی
الف-اثرات جوی:زمانی که تجزیه تحلیل بین خطوط ارتباطی ماهوارهای انجام می شود،اثرات جو زمین برروی سیگنال های لیزری بایستی به دقت مطالعه شود.جو زمین سیگنالهای نوری رابه انحای مختلف ازقبیل تضعیف ناشی ازانرژی،پخش ناشی ازتفرق امواج نوری،خمش اشعه ناشی ازمتمرکزشدن مجدداشعه های نوری وخردشدن اشعه دراثرتلف چسبندگی(coherence)میدان درجبهه اشعه تحت تاثیر قرارمی دهد.تضعیف جوی وابسته به طول موج(شکل ۲) وزاویه ارتفاع(شکل۳)،بخصوص برای خط ارتباطی پایین نوری ماهواره است.