طراحی اپتیکی گیرنده لینک مخابرات لیزری دریایی با برد 10 کیلومتر

Abstract

امروزه، استفاده از سیستم‌های مخابرات لیزری فضای آزاد به دلیل فراهم نمودن کانال‌های ارتباطی ایمن بدون امکان ایجاد اختلال در عملکرد آن‌ها و امکان انتقال داده با نرخ بسیار بالا توجه زیادی را به خود معطوف نموده‌است. با توجه به اهمیت مزایای مذکور در ارتباطات نظامی می‌توان از این سیستم‌های مخابراتی در برقراری ارتباطات دریایی ناو با ناو یا ناو با خشکی استفاده نمود. اساس کار این سیستم‌ها مبتنی بر انتشار باریکه‌های لیزری در اتمسفرمتلاطم حاوی ذرات معلق برخواسته از سطح دریا می‌باشد که بر روی برد و عملکرد سیستم تأثیر بسیاری می‌گذارند. به طور کلی سیستم‌های مخابرات لیزری شامل دو قسمت اصلی فرستنده و گیرنده اپتیکی می‌باشند که با توجه به اهمیت ساختار اپتیکی فرستنده و گیرنده در کیفیت و برد عملکرد لینک مخابراتی، در این مقاله طرح سیستم اپتیکی گیرنده یک لینک مخابراتی فضای آزاد ارائه و تحلیل شده‌است. واگرایی اولیه لیزر مورد استفاده در فرستنده حدود 10 درجه بوده و با استفاده از موازی‌ساز به 2 میلی‌رادیان کاهش می‌یابد. قطر دهانه‌ی فرستنده 8 میلی‌متر و طول‌موج به‌کار رفته در این سیستم اپتیکی 1550 نانومتر است. برد لینک مخابراتی مذکور 10 کیلومتر بوده و فوتودیود استفاده شده در این طراحی از کاتالوگ شرکتLaser-Componentsانتخاب شده‌است. فوتودیود انتخابی از سریHybrid-H3با قطر ناحیه‌ی فعال 500 میکرون است.قطر دهانه‌ی گیرنده 20 سانتی‌متر و جنس شیشه‌ی عدسی‌های به‌کار رفته در طراحی از نوع SF6 بوده و قابلیت تولید در داخل کشور را دارند. شبیه‌سازی این سیستم اپتیکی توسط نرم‌افزارZEMAX صورت گرفته‌و نمودارهای حاصل از این نرم‌افزار مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته‌است.