מכון שיאן למכניקה אופטית, האקדמיה הסינית למדעים (XIOE, CAS) מתקדם בלכידת תקשורת בלייזר חלל ובמחקר בניית שרשרת

לאחרונה, מעבדת המפתח לטכנולוגיית מדידת דיוק בחלל (KLSPMT) של האקדמיה הסינית למדעים (CAS) עשתה התקדמות חדשה ברכישת תקשורת לייזר בחלל ובניית שרשרת והשלימה בהצלחה אימות במסלול, ותוצאות המחקר הקשורות פורסמו בנובמבר 2023 תחת הכותרת "הדגמת תקשורת אופטית בחלל במסלול עם זמן רכישה של 22 שניות". תוצאות המחקר פורסמו בנובמבר 2023 ב-Optics Letters, כתב עת של האגודה האופטית של אמריקה, תחת הכותרת של הדגמת תקשורת אופטית בחלל עם 22 שניות. המחברים הראשונים של המאמר הם שואן וואנג וג'ונפנג האן, עוזרי מחקר מיוחדים במעבדה למעקב אופטו-אלקטרוניקה, והמחבר המקביל הוא ז'יואן צ'אנג.
רשת קישורי לייזר חלל היא התנאי הבסיסי למימוש תקשורת לייזר חלל, כיצד ללכוד ולבנות את הקישור במהירות ויציבה תוך זמן קצר הוא המפתח להצלחת הרשת, כך שהמימוש של לכידת אלומה מהירה, רחבה ויציבה מעקב אחר אלומה ברוחב פס גבוה ובדיוק גבוה הפך לנקודה החמה של טכנולוגיית הליבה. באופן כללי, מסוף תקשורת הלייזר בדרך כלל צריך להשקיע זמן רב כדי להשלים את עבודת כיול הקואקסיאליות במסלול בשלב מוקדם של הכניסה למסלול. שגיאת קביעת הגישה של פלטפורמת הלוויין, שגיאת מסלול, דפורמציה מבנית המופעלת על ידי שינויים סביבתיים וסיבות אחרות יובילו לשדה אי-ודאות גדול (FOU), יחד עם עשרות מיקרו-קשתות של זווית סטיית האלומה, כל הגורמים הללו יגרמו לכידת הלייזר במסלול הפכה להיות מסובכת ביותר.

איור 1 תרשים סכמטי של בדיקת תקשורת לייזר בין-פלנטרית באותו מסלול
על מנת להשלים את לכידת קישור תקשורת הלייזר בתוך מסלול מהר יותר, צוות המחקר מציע שיטת אופטימיזציה מהירה במסלול תוך שימוש בפרמטרים של מטריצת ההתקנה של מסוף התקשורת הלייזר sensitizer. שיטה זו יכולה להפחית ביעילות את השגיאה של מיקום ההתקנה של הציר האופטי ומנגנון התאמת הדיוק של מסוף תקשורת הלייזר עקב שחרור הלחץ של הלוויין למסלול. על ידי תיקון מיומנות של פרמטרי מטריצת ההתקנה, ניתן לשפר מאוד את דיוק ההצבעה הראשוני של מסוף תקשורת הלייזר ולהקטין את טווח שדה אי הוודאות, על מנת לשפר את הסתברות הלכידה של מסוף תקשורת הלייזר סורק במסלול ולהפחית את הלכידה זְמַן.

איור 2 תוצאות ניסוי של לכידה במסלול ובניית שרשרת
עבודת מחקר זו מבוססת על הרבה הצטברות תיאורטית ומחקר ניסיוני במסלול על ידי צוות המחקר של מעבדת המעקב האופטו-אלקטרוניקית, הנתמכת על ידי תוכנית פריסת המפתח של האקדמיה הסינית למדעים (CAS) והקרן הלאומית למדעי הטבע. של סין (NSFC).