Stabilizační jednotka pro optický přijímač pro spojení volným prostorem

Stabilization unit for free-space optical receiver

Functioning sample

Předmětem funkčního vzorku je nové řešení stabilizační jednotky pro sestavu přijímače spoje typu FSO (Free-Space Optics), tj. přijímače pro optické spojení volným prostorem. Motivací výzkumného týmu bylo zjednodušit řešení optické sestavy přijímače a vyloučit nutnost robustní mechanické konstrukce s následnou přesnou justáží. Výsledek je určen pro přijímací jednotku s automatickým směrováním pro FSO s důrazem na její aplikovatelnost pro pozemní spoje s dosahem do vzdálenosti 1 km. Navržená sestava využívá pro příjem přímou vazbu do optického vlákna, tzn., že je odbourána elektro-optická konverze ve vnějším terminálu FSO. Předmětem nového řešení je sestava vlákna a čtyřkvadrantové fotodiody pro detekci polohy stopy optického svazku. Smyčka zpětné vazby zajišťuje stabilizaci polohy stopy na apertuře optického vlákna pomocí zrcátka s aktuátorem typu MEMS. Tím je zajištěna kompenzace fluktuací úhlu dopadu optické vlny a mechanických pohybů samotného objektivu.

The subject of the functional sample is a new solution of the stabilisation unit for the FSO (Free-Space Optics) connection receiver assembly, i.e. receivers for optical connection through free space. The motivation of the research team was to simplify the solution of the receiver's optical assembly and eliminate the need for a robust mechanical construction with subsequent precise adjustment. The result is intended for a receiving unit with automatic pointing for FSO, emphasizing its applicability for ground connections with a range of up to 1 km. The proposed assembly uses a direct connection to the optical fiber for reception; thus, the electro-optical conversion in the external FSO terminal is eliminated. The subject of the new solution is the assembly of fiber and a four-quadrant photodiode for detecting the position of the optical beam. The feedback loop stabilizes the optical beam position on the optical fiber aperture using a mirror with a MEMS-type actuator. This ensures compensation for fluctuations in the angle of incidence of the optical wave and mechanical movements of the lens itself.

Free Space Optics; FSO; image dancing compensation; four-quadrant photodiode; MEMS mirror

Free Space Optics; FSO; image dancing compensation; four-quadrant photodiode; MEMS mirror

Vysoké učení technické v Brně Ústav radioelektroniky, FEKT Technická 3082/12 616 00 Brno Kontaktní osoba: prof. Dr. Ing. Zdeněk Kolka, kolka@vut.cz, tel: +420 541 146 554, mobil: +420 603 353 819

In order to use the result by another entity, it is always necessary to acquire a license

CEPO_stabilizace_EN
CEPO_stabilizace_CZ