яця на Землю 620 Мбіт / с і 20 Мбіт / с у зворотному напрямку з Землі на Місяць. Крім цього апаратура продемонструє можливість лазерної дальнометріі з точністю вимірювання часу подвійного прольоту світла в межах 200 пс, що забезпечує субсантіметровую точність вимірювань дальності. Деякі параметри і схема взаємодії апаратури та органів управління системи космічного експерименту показана на рис. 9.
Рисунок 9 - Система демонстрації лазерного зв'язку з місячної орбітою
Місячний лазерний космічний термінал (Lunar Lasercom Space Terminal (LLST)), як уже зазначалося у розділі 1, встановлений на космічному апараті LADEE (див. рис. 7) і складається з оптичного модуля, модему і модуля електроніки. Під час роботи система споживає 137 Вт потужності і важить близько 32 кг. Оптичний модуль встановлений зовні космічного апарату, модулі модему і електроніки розміщені всередині.
Оптичний модуль (див. рис. 10 і 11, а також рис. 2 і 5) має 10-ти сантиметровий телескоп Кассегрена (первинне увігнуте і вторинне опукле дзеркала, с'юстірованние вздовж оптичної осі для фокусування випромінювання на детектор). Телескоп змонтований на двовісний шарнірному вузлі, щоб мати можливість приймати сигнал при різної орієнтації LADEE. Ансамбль має систему магнітогідродинамічним інерціальної стабілізації для усунення впливу будь-яких високочастотних збурень і збереження напрямки оптичної осі з високою точністю. У модулі використовується детектор на основі Indium-Gallium-Arsenide c широким полем зору, що здійснює приймання і захоплення напрямку поширення оптичного сигналу із Землі.
Малюнок 10 - Конфігурація і склад оптичного модуля
Малюнок 11. Конструкція оптичного модуля
Оптичні волокна з'єднують телескоп з модулем модему, в якому змонтовані приймач і передавач оптичного сигналу. Для точної просторової підстроювання оптичного сигналу оптоволокна встановлені на п'єзоелектричних актюатором. Модуль модему складається з чотирьох пошарових блоків (див. рис. 12, а також рис. 3): блок живлення, цифровий, аналоговий і електрооптичний блоки, які перед інтегруванням в єдиний модуль модему збираються і тестуються окремо. Система підтримує швидкості передачі даних вниз від 39 до 620 Мбіт / с, що дозволяє демонструвати оптичну зв'язок при різних атмосферних умовах.
Цифрова електроніка модему дозволяє передавати вниз дані, отримані від різних пристроїв, включаючи дані наукових досліджень, дані телеметрії і переадресацію даних, прийнятих терміналом знизу. Для кодування даних використовується ефективний half-rate code, потім дані кодування накладаються на оптичний носій в результаті фазово-імпульсної модуляції (pulse-position modulation).
Модуляція даних, переданих вниз, здійснюється в електрооптичний шарі модему, що має конфігурацію задає генератор-підсилювач. Модуляція в заданому лазері з довжиною хвилі випромінювання 1550 нм здійснюється з використанням оптичного модулятора на ніобіті літію. Двоступеневий підсилювач з вихідною потужністю до 0,5 Вт створений на базі оптоволокна, легованого ербієм. Накачування кожної із ступенів здійснюється двома лазерами на довжині хвилі 976 нм, стабілізованою завдяки застосуванню дифракційної решітки.
У приймачі даних, переданих по оптичної лінії зв'язку вгору, вико...
