рії NASA з вивчення реактивного руху (Jet Propulsion Laboratory, JPL) дозволяє витягти більше корисної інформації з одиничних фотонів світла.
Матриця з датчиків, виготовлена ??на поверхні спеціалізованого чіпа (див. рис. 16), дозволяє визначити точне положення в системі саме того датчика, який поглинув частку інфрачервоного світла, фотон. Крім цього, пристрій дозволяє зареєструвати точний час отримання оптичного сигналу.
Малюнок 16 - Детектор на основі нанопроводников
Одним з рішень збільшення інформаційної щільності лазерних комунікаційних каналів є використання додаткової модуляції, заснованої на просторовому положенні і формі імпульсу світла. У такому варіанті кожен фотон імпульсу випромінюється в строго певний момент часу і має просторове положення, відмінне від становища інших фотонів, що дозволяє закодувати в рамках одного імпульсу більше одного біта інформації.
У технології датчиків використовуються нанопровідники з нового матеріалу, силицида вольфраму, який забезпечує високу чутливість при детектуванні окремих фотонів. Поточна ефективність перетворення енергії фотонів в електричний сигнал перевищує 90 відсотків. При температурі не вище - 270 0 С нанопровідники датчика знаходяться в надпровідного стану, а весь поточний електричний струм рівномірно розподіляється між усіма нанопровідників. Коли нанопровідників поглинає фотон світла, його температура різко підвищується, опір стрибкоподібно збільшується. Струм через нього зменшується, і спеціальна електронна схема реєструє точне місце і час отримання фотона світла.
Нині детектор складається з чотирьох матриць детекторів, в кожній з яких знаходиться по чотири нанопровідників (див. рис. 16), і розробляється детектор, у складі якого будуть перебувати 64 матриці з 16 нанопроводников в кожній , можливості якого дозволять кодувати в одному імпульсі лазерного світла до одного байта інформації.
Кожне волокно з приймального телескопа наземного терміналу закінчується лінзою, що фокусує випромінювання на 4 матриці перехрещуються криогенно охолоджуваних детекторів. В іншій стійці змонтована швидка електроніка, яка перетворює аналогові сигнали в потоки даних і проводить їх демодуляцию і дешифрування. Крім цього проводяться тимчасові відліки доставки даних вгору і вниз, і з високою точністю визначається час подвійного прольоту.
З метою оптимізації роботи системи в присутності атмосферної турбулентності при передачі випромінювання з приймального телескопа в детектор використовуються оптоволокна, що зберігають стан поляризації випромінювання (двулучепреломляющие волокна).
Термінал, конфігурація якого показана на рис. 15, розроблявся в мобільному варіанті і в даний час встановлений на комплексі NASA White Sands, New Mexico.
Для використання в якості резервних наземних терміналів для демонстрації лазерного зв'язку з орбіти Місяця були доопрацьовані ще дві наземні обсерваторії.
Термінал Lunar Lasercom OCTL Terminal (LLOT) базується на телескопі оптичного зв'язку (OCTL), розташованому на гірському плато в лабораторії NASA з вивчення реактивного руху (Jet Propulsion Laboratory, JPL), Каліфорнія. Телескоп OCTL являє собою стаціонарний телескоп з діа?? Етром дзеркала 1 метр, встановлений на рухомому підвісі....
