引用本文:

唐骁,杨志青,蒋蔚,等. 基于空间激光通信的离轴盘式无线光滑环设计[J]. 光通信技术,2023,47(6):57-60.

基于空间激光通信的离轴盘式无线光滑环设计

唐 骁1,杨志青1,蒋 蔚1,廖海嵘2,欧阳竑1

(1.中国电子科技集团公司 第三十四研究所,广西 桂林 541004;2.桂林银行股份有限公司,广西 桂林 541199)

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摘要:针对传统的滑环存在通信宽带不足、接触磨损寿命低的问题,设计了一种基于空间激光通信的离轴盘式无线光滑环,并完成了样机研制。该光滑环采用光学追迹仿真技术,将4个红外发射器均匀等间距地布置在光滑环的 4 个角,使接收端旋转时能连续稳定地接收到光功率。光学仿真和性能测试结果表明:在传输距离为20~200 mm时,离轴盘式无线光滑环的接收功率为-28.3~-29.2 dBm,满足探测器灵敏度(约-30 dBm)的要求;在0~500 r/min旋转环境下,其误码率会随着传输距离的增加而增大,但整体误码率均小于10-6。

关键词:空间激光通信;离轴盘式;无线光滑环;万兆光传输

中图分类号:TN929.12  文献标志码:文章编号:1002-5561(2023)06-0057-04

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2023.06.012

0 引言

滑环用于实现2个相对连续转动设备之间的雷达信号、视频信号及通信信号的传输,广泛应用于航天、航空、兵器、航海等军事领域以及电子、风力发电等民用领域[1]。现有的滑环方式主要有电滑环和光纤滑环2种。电滑环存在接触电阻不稳定、影响通信带宽、接触磨损导致信号电磁干扰、寿命低等问题;光电滑环存在损耗大、对振动敏感、使用次数受限等问题[2-3]。而无线光滑环可以通过空间激光实现2个相对转动系统之间的信息传输,解决了电滑环的通信带宽不足和光纤滑环的接触磨损寿命低的问题,实现高宽带、高可靠性、无电磁辐射的相对旋转设备间的通信。因此,根据不同的应用场景,本文设计基于空间光通信的离轴盘式无线光滑环,并进行光学仿真和通信性能测试。 


4 结束语

本文设计了一种基于空间激光通信的离轴盘式无线光滑环,并对其通信性能进行了测试。该设计有效地解决了电滑环和光纤滑环在通信宽带不足和接触磨损寿命低的问题。随着滑环应用场景的不断拓展,轴心位置成为众多业务希望占用的空间,离轴盘式无线光传输系统因其不占用轴心位置的特性,更加符合滑环技术发展的趋势。本文接下来将针对风电变桨控制机构、高速发动机等潜在应用环境进行测试,并研制工程样机进行推广应用。