×
07.02.2019
219.016.b7b3

Способ модуляции лазерного луча кварцевым резонатором с уголковыми отражателями

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002678918
Дата охранного документа
04.02.2019
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Способ относится к области передачи информации и касается способа модуляции лазерного луча кварцевым резонатором с уголковыми отражателями. Способ включает в себя использование расположенного в одной плоскости набора прямоугольных тетраэдров с взаимно перпендикулярными зеркальными отражающими плоскостями. Со стороны, противоположной отражающим плоскостям, к нему прикреплен кодово-импульсный кварцевый резонатор, который в результате подачи цифровой информации в виде электрических импульсов осуществляет формирование механических вибраций в соответствии с пьезоэффектом для изменения частоты отраженного лазерного излучения в соответствии с эффектом Доплера. Технический результат заключается в уменьшении электропотребления и обеспечении возможности передачи цифровой информации с микроспутника по переотраженному лучу. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Способ относится к технике связи и может быть использован для передачи цифровой информации от микроспутника.

Известен уголковый отражатель [1], выполненный в виде тетраэдра с тремя металлизированными отражающими гранями, в котором два двугранных угла равны π/2, а третий - π/2(S+1), где s 1, 2, 3, 4. Длины его ребер R1, R2, R3 выбраны из соотношения R1:R2:R3=а:а:1. Известен также призменный уголковый отражатель [2], выполненный в виде трехгранной пирамиды, двугранные углы между боковыми отражающими гранями которой также равны π/2, π/2 и π/2(S+1), где S - целое положительное число, ребра отражателя выполнены с размерами Р1 и Р2, определяемыми из математических соотношений. Показатель преломления материала отражателя также определяется из приведенного соотношения. Известные уголковые отражатели используются для обеспечения отражения лазерного излучения от различных объектов, в том числе спутников Земли, строго в обратном направлении.

Недостатком известных технических решений является то, что отсутствует возможность передачи цифровой информации от микроспутника по отраженному лазерному лучу.

Целью данного способа модуляции является передача от микроспутника по переотраженному от уголкового отражателя лазерному лучу цифровой информации.

Это достигается тем, что со стороны противоположной отражающим плоскостям, прикреплен кодово-импульсный кварцевый резонатор, который в результате подачи цифровой информации в виде электрических импульсов будет осуществлять формирование механических вибраций в соответствии с пьезоэффектом для изменения частоты отраженного лазерного излучения в соответствии с эффектом Доплера.

На фиг. 1 изображен фрагмент элементарной ячейки уголкового отражателя с кодово-импульсным кварцевым резонатором отраженного лазерного луча для передачи цифровой информации от микроспутника. Лазерный луч после однократного, двукратного или трехкратного переотражения (зависит от ориентации уголкового отражателя относительно луча) будет направлен обратно к наземной станции связи. Отражающие поверхности 1 находятся в физическом контакте с кварцевым резонатором 2.

На фиг. 2 изображена батарея элементарных ячеек для повышения эффективности работы уголкового отражателя.

Способ реализуется следующим образом. Наземный лазер осуществляет сканирование участка неба в зоне предполагаемого нахождения микроспутника. При попадании лазерного луча на уголковый отражатель произойдет его обратное переотражение в сторону излучающего лазера. При получении отраженного луча, наземная станция осуществляет передачу цифровой информации на микроспутник по лазерному лучу в оптической форме. Затем, наземная станция переключается на прием цифровой информации. Для этого луч лазера осуществляет непрерывную подсветку уголкового отражателя. Бортовой компьютер микроспутника подает в цифровом виде информацию на кодово-импульсный кварцевый резонатор, который при воздействии электрических импульсов, преобразует их в механические колебания кристаллов, а те, в свою очередь, воздействуют на отражающие поверхности уголкового отражателя. В результате, отраженный лазерный луч будет промодулирован в соответствии с эффектом Доплера, что позволит с высоким быстродействием передать значительное количество информации от микроспутника на наземную станцию связи. Дополнительным преимуществом является высокая энергоэффективность такого способа модуляции лазерного луча, т.к. вместо энергопотребляющего приемо-передающего устройства и антенной системы с изменением диаграммы направленности для предлагаемого способа модуляции потребуется минимальная электрическая энергия для воздействия на кварцевый резонатор. Это позволит уменьшить энергопотребление микроспутника с целью перенаправления высвободившейся энергии для выполнения других функций.

Недостатком предлагаемого способа модуляции лазерного луча является зависимость от погодных условий, которые могут повлиять на параметры лазерного луча. Однако в случае глобального развертывания такого способа модуляции лазерного луча для орбитальной группировки микроспутников, можно будет осуществить развертывание оптической линии связи между всеми микроспутниками и передачу информации от них на ту наземную станцию связи, которая будет находиться в благоприятных погодных условиях.

Литература

1. Патент РФ №2020668. Уголковый отражатель / Титов А.Д. Опубл. 30.09.1994.

2. Патент РФ №2101740. Призменный уголковый отражатель / Титов А.Д. Опубл. 10.01.1998.

Способ модуляции лазерного луча кварцевым резонатором с уголковыми отражателями, реализуемый расположенными в одной плоскости набором прямоугольных тетраэдров с взаимно перпендикулярными зеркальными отражающими плоскостями, отличающийся тем, что со стороны, противоположной отражающим плоскостям, прикреплен кодово-импульсный кварцевый резонатор, который в результате подачи цифровой информации в виде электрических импульсов будет осуществлять формирование механических вибраций в соответствии с пьезоэффектом для изменения частоты отраженного лазерного излучения в соответствии с эффектом Доплера.
Способ модуляции лазерного луча кварцевым резонатором с уголковыми отражателями
Способ модуляции лазерного луча кварцевым резонатором с уголковыми отражателями
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 49 items.
20.02.2014
№216.012.a3aa

Каскадное светоизлучающее термоэлектрическое устройство

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например к устройствам для охлаждения компьютерного процессора. Технический результат - получение сверхнизких температур в процессе охлаждения и теплоотвода. Это достигается тем, что применяются светоизлучающие термомодули....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507613
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a3bd

Светотранзистор с высоким быстродействием

Изобретение относится к электронным компонентам микросхем. Светотранзистор с высоким быстродействием, выполненный в виде биполярного транзистора с p-n-p или n-p-n-структурой, согласно изобретению в нем p-n-переход, на котором электроны переходят из p зоны в n зону, сформирован в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507632
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.07.2014
№216.012.e542

Тепловая труба с применением трубчатых оптоволоконных структур

Изобретение относится к устройствам для отвода тепла от компонентов радиоэлектроники с высокой мощностью тепловыделений, в частности к тепловым трубам, и может использоваться в различных областях электронной промышленности. Тепловая труба с применением трубчатых оптоволоконных структур,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524480
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.02.2015
№216.013.2c9b

Энергоэффективное охлаждающее устройство

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например к устройствам для охлаждения компонентов электронной аппаратуры. Технический результат - повышение энергоэффективности системы охлаждения. Устройство содержит светоизлучающий термомодуль с линейным расположением p-n-переходов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542887
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.07.2015
№216.013.6828

Способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов в виде электромагнитной энергии на основе диодов ганна

Изобретение относится к способам охлаждения и теплоотвода, например к способам охлаждения компьютерного процессора. Цель изобретения - улучшение процесса охлаждения тепловыделяющих электронных компонентов. Для достижения поставленной цели разработано термоэлектрическое устройство, состоящее из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558217
Дата охранного документа: 27.07.2015
10.09.2015
№216.013.79b1

Способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов на основе применения полупроводниковых лазеров

Использование: для охлаждения и теплоотвода, например охлаждения компонентов компьютерной техники. Сущность изобретения заключается в том, что способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов на основе применения полупроводниковых лазеров заключается в применении термомодуля,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562742
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.79b3

Светотиристор

Изобретение относится к активным электронным компонентам. Согласно изобретению в отличие от обычного светотранзистора с одним излучающим p-n-переходом в светотиристоре в открытом состоянии два перехода являются излучающими, а один переход поглощает тепловую энергию. При этом происходит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562744
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.79b5

Способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов в виде электромагнитной энергии на основе туннельных диодов

Изобретение относится к способам охлаждения и теплоотвода от тепловыделяющих электронных компонентов. В способе отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов использовано термоэлектрическое устройство, состоящее из термомодуля, примыкающего холодными спаями к электронному компоненту,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562746
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.10.2015
№216.013.8480

Устройство охлаждения на основе нанопленочных термомодулей

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например, к устройствам для охлаждения электронных компонентов. Техническим результатом является повышение эффективности системы охлаждения. Термоэлектрическое устройство выполнено в виде многослойного термомодуля, в котором в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565523
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.02.2016
№216.014.ce4f

Термоэлектрический генератор с высоким градиентом температур между спаями

Изобретение относится к области термоэлектричества и может быть использовано в термоэлектрических генераторах. Технический результат: повышение эффективности за счет уменьшения кондуктивных паразитных потерь между горячими и холодными спаями, уменьшением паразитных джоулевых тепловыделений и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575614
Дата охранного документа: 20.02.2016
+ добавить свой РИД