System laserowej transmisji danych w otwartej przestrzeni wykorzystujący okno transmisyjne 8-12 µm

• Autorzy: Mikołajczyk Janusz , Szabra Dariusz , Prokopiuk Artur , Achtenberg Krzysztof , Wojtas Jacek , Bielecki Zbigniew

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2019.11.1

Warianty tytułu

EN

Free Space Optics operated in 8-12 µm transmission window

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono analizę właściwości oraz opis konstrukcji laserowego systemu transmisji danych (ang. Free Space Optics – FSO). System ten stanowi unikalne rozwiązanie technologii FSO ze względu na zakres widmowy wykorzystywanego promieniowania, który pracuje w przedziale długości fal 8-12 μm. Opisano również zaimplementowane rozwiązania optomechaniczne, które zwiększyły zakres funkcjonalności tego urządzenia. Przedstawiono wyniki wstępnych badań transmisji sygnałów przy użyciu opracowanych głowic nadawczo- odbiorczych w warunkach rzeczywistych na odległości ok. 800 m. Na podstawie parametrów tych głowic przeprowadzono również analizę zasięgu opracowanego kanału FSO ze szczególnym uwzględnieniem zjawiska scyntylacji. Otrzymane wyniki pokazały, że zaprojektowana głowica nadawczo-odbiorcza może zostać zastosowana do transmisji danych na odległości do 2 km.

EN

The paper presents some performance analysis and description of the design Free Space Optical data link. This link is a unique device due to the used spectral range of radiation – the wavelength of 8-12 μm. The implemented optomechanical designs to increase its functionality were also described. The results of preliminary outdoor tests of the developed FSO transceiver at a distance ca. 800 m are presented. Based on its parameters, an analysis of the data link range in the case of scintillation was also performed. The obtained results showed that the designed FSO transceiver can be used for data transmission at the distances up to 2 km.

Słowa kluczowe

PL

łączność laserowa; Free Space Optics; kwantowe lasery kaskadowe; łącze hybrydowe

EN

laser comms; Free Space Optics; quantum cascade laser; hybrid communications

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 60, nr 11
• Strony: 4--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Mikołajczyk Janusz

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Szabra Dariusz

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Prokopiuk Artur

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Achtenberg Krzysztof

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Wojtas Jacek

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Bielecki Zbigniew

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] O. Wilfert, H. Henniger, and Z. Kolka, 2008, “Optical communication in free space" in 16th Polish-Slovak-Czech Optical Conference on Wave and Quantum Aspects of Contemporary Optics, vol. 7141, p. 714102.
• [2] J. Mikolajczyk, D. Szabra, Z. Bielecki, R. Matyszkiel, and B. Grochowina, 2019 “Optical-radio hybrid technology in military wireless communication systems".
• [3] S. Rajbhandari et al., 2011 “On the study of the FSO link performance under controlled turbulence and fog atmospheric conditions," in Proceedings of the 11th International Conference on Telecommunications, ConTEL 2011.
• [4] E. Leitgeb, M. Loschnigg, U. Birnbacher, G. Schwarz, and A. Merdonig, 2008, “High reliable optical wireless links for the last mile access," in 2008 10th Anniversary International Conference on Transparent Optical Networks, vol. 4, pp. 178-183.
• [5] T.-H. Ho, S. Trisno, A. Desai, J. Llorca, S. D. Milner, and C. C. Davis, 2005, “Performance and analysis of reconfigurable hybrid FSO/RF wireless networks," p. 119.
• [6] J. Mikołajczyk et al., 2017 “Metrology And Measurement Systems Analysis Of Free-Space Optics Development," Metrol. Meas. Syst.
• [7] T. Plank, E. Leitgeb, P. Pezzei, and Z. Ghassemlooy, 2012, “Wavelength-selection for high data rate Free Space Optics (FSO) in next generation wireless communications," in 2012 17th European Conference on Networks and Optical Communications, pp. 1-5.
• [8] K. Achtenberg, J. Mikołajczyk, D. Szabra, A. Prokopiuk, and Z. Bielecki, 2019, “Peak detection unit for Free-Space-Optics receiver," Metrology and Measurement Systems, vol. 26, no. 2, pp. 377-385.
• [9] S. Sharma, 2012 “A simplified free-space adaptive optics system against atmospheric turbulence," International Journal of Electronics, vol. 99, no. 3, pp. 417-436, Mar.
• [10] A. Prokes, 2009, “Atmospheric effects on availability of free space optics systems," Optical Engineering, vol. 48, no. 6, p. 66001.
• [11] A. Zilberman and N. S. Kopeika, 2004, “LIDAR measurements of atmospheric turbulence vertical profiles," in Free-Space Laser Communication Technologies XVI, vol. 5338, p. 288.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

Praca zrealizowana w ramach projektu pt. "Hybrydowe łącze otwartej przestrzeni" finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (nr umowy DOB-BIO8/01/01/2016).