3.3、瑞士OPTEL高性能激光通信终端系列
在发展 SIL EX计划的同时,瑞士的Contraves空间中心在欧空局卫星星座链路(The cross links for satellite constellations, SROIL),星间链路先进技术(Intersatellite Link Front End, ISL FE)和通用技术(Optical Cross Links, OXL )等的多个合作计划的先期研究基础上,以工业化应用为目标,设计和发展了OPTEL系列的激光通信终端,以满足各种空间应用的需求,所发展和解决的主要关键技术是高码率零差相干光通信技术。
OPTEL系列属于高性能激光通信终端,已经达到高码率、小型化、轻量化和低能耗要求。终端系列采用1. 064mm相干接收零差探测技术,发射信号进行二进制相移键控(BPSK)调制。如OPTEL-25:通信激光器采用二极管抽运单频单模可调谐Nd:YAG激光加光纤激光放大器的主振-放大结构(MO PA),发射波长为1.064mm,采用808nm激光二极管抽运;掺镱光纤放大器采用波长977nm激光二极管抽运,激光系统的输出功率为1.25 W;变窗口 CCD传感器用于捕获和粗跟踪,微机械光纤扫描位置探测器用于精跟踪和通信;信标激光为激光二极管,光波长为808 nm,最大输出功率可达7 W;望远镜口径为135 mm。该系统设计具有重大参考价值,现详细说明如下:
发射和本机激光器的抽运模块,信标激光器:波长为 808 nm,谱线宽度为2.1 nm/1.6 A,波长漂移为0.3 nm/℃,光输出功率为1.1W,最大光输出功率为7W,Plug接线效率为20 %,输出光纤为100mm MM多模光纤,外壳100mm×122mm×46mm,重量为256 g,正常功耗为12W,第一阶本征频率为 272 Hz,非工作温度范围-40~+ 65℃。
发射和本机振荡激光器:波长为1064 nm,线宽10 kHz,输出功率为80mW,频率调谐范围为12.4 GHz,输出光纤 5mm PM-SM,外壳240mm×118mm×60mm,重量为500g,功耗为11.2W,第一阶本征频率为200 Hz,非工作温度范围为-35~+ 45℃。
光纤激光放大器:信号波长为1064nm,输入功率为10mW,输出功率为1.25W,抽运波长为977 nm,抽运功率为5.5W,偏振消光率>20dB,外壳200mm×100mm×40mm,重量为1.7 kg,第一阶本征频率为200 Hz,热工作范围为15~50℃。
光纤放大器激光抽运模块:波长为977nm,光谱宽度为3nm,(正常)光输出功率为16W,光束尺寸为12 mm×12mm,光束发散度为7 mrad,对准误差为±0.06mrad,外壳为210 mm ×130mm×30mm,重量为1.1kg,最大功耗为88W,第一阶本征频率为250 Hz,非工作温度范围为-40~+ 65℃。