具有针对自由空间光通信中的闪烁补偿的闭环控制的光放大器的制作方法

文档序号:12277963阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种方法(900),包括:

在第一通信终端(302,302a)处通过自由空间光链路(322)从第二通信终端(302,302b)接收第一光信号(320,320a);

由所述第一通信终端(302,302a)的控制硬件(800,800a)基于所述第一光信号(320,320a)来确定用于所述光链路(322)的接收功率(326);

由所述控制硬件(800,800a)基于用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)来调节在所述第一通信终端(302,302a)处的输出放大(324),所述输出放大(324)被调节以提供具有用于维持所述光链路(322)的最小传输功率(310)的第二光信号(320,320b);以及

通过所述光链路(322)从所述第一通信终端(302,302a)向所述第二通信终端(302,302b)传输所述第二光信号(320,320b)。

2.根据权利要求1所述的方法(900),其中确定用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)基于当所述第一通信终端(302,302a)接收所述第一光信号(320,320a)时所述第一光信号(320,320a)的光功率(330)。

3.根据权利要求1所述的方法(900),其中确定用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)是基于与所述第一光信号(320,320a)相关联的数据分组(331)的错误率。

4.根据权利要求1所述的方法(900),还包括:

当接收所述第一光信号(320,320a)时:

在所述第一通信终端(302,302a)处通过所述光链路(322)从所述第二通信终端(302,302b)接收遥测信号(720,720a),所述遥测信号(720,720a)提供在所述第二通信终端(302,302b)处的用于所述光链路(322)的所述接收功率(326);以及

由所述控制硬件(800,800a)基于提供在所述第二通信终端(302,302b)处的用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)的所述遥测信号(720,720a)来确定用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)。

5.根据权利要求1所述的方法(900),还包括:

当接收所述第一光信号(320,320a)时:

在所述第一通信终端(302,302a)处通过所述光链路(322)从所述第二通信终端(302,302b)的激光二极管(606)接收激光二极管信号(620);以及

由所述控制硬件(800,800a)确定所述激光二极管信号(620)的接收的功率;以及

由所述控制硬件(800,800a)基于所述激光二极管信号(620)的所述接收的功率来确定用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)。

6.根据权利要求5所述的方法(900),其中所述第二通信终端(302,302b)以恒定输出功率(610)从所述激光二极管(606)传输所述激光二极管信号(620)。

7.根据权利要求6所述的方法(900),还包括:当所述激光二极管信号(620)的所述接收的功率与所述激光二极管(606)的所述恒定输出功率(610)不同时,由所述控制硬件(800,800a)按照基于所述激光二极管信号(620)的所述接收的功率与所述激光二极管(606)的所述恒定输出功率(610)之间的差异的数量来调节在所述第一通信终端(302,302a)处的所述输出放大(324)。

8.根据权利要求5所述的方法(900),其中所述第二通信终端(302,302b)以在与所述第一光信号(320,320a)相关联的增益带宽范围之外的波长从所述激光二极管(606)传输所述激光二极管信号(620)。

9.根据权利要求1所述的方法(900),还包括:当从所述第一通信终端(302,302a)向所述第二通信终端(302,302b)传输所述第二光信号(320,320b)时,通过所述光链路(322)从所述第一通信终端(302,302a)向所述第二通信终端(302,302b)传输遥测信号(720,720b),所述遥测信号(720,720b)基于以下各项中的至少一项来提供在所述第一通信终端(302,302a)处的用于所述光链路(322)的所述接收功率(326):

所述第一光信号(320,320a)的接收的光功率(330);或者

与所述第一光信号(320,320a)相关联的数据分组(331)的错误率。

10.根据权利要求9所述的方法(900),其中所述遥测信号(720,720b)包括与关联于所述第二光信号(320,320b)的信号信道不同的专用信道。

11.根据权利要求9所述的方法(900),其中在向所述第二通信终端(302,302b)传输所述第二光信号(320,320b)和所述遥测信号(720,720b)之前在所述第一通信终端(302,302a)处通过光放大器(304,304a,304b)共同传播所述遥测信号(720,720b)和所述第二光信号(320,320b)。

12.根据权利要求1所述的方法(900),其中调节在所述第一通信终端(302,302a)处的所述输出放大(324)包括:

当用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)小于阈值接收功率(326)时:

增大在所述第一通信终端(302,302a)处的所述输出放大(324)以增大当所述第二通信终端(302,302b)接收所述第二光信号(320,320b)时的用于所述光链路(322)的所述接收功率(326);或者

当用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)大于所述阈值接收功率(326)时:

减小在所述第一通信终端(302,302a)处的所述输出放大(324)以减小当所述第二通信终端(302,302b)接收所述第二光信号(320,320b)时的用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)。

13.根据权利要求12所述的方法(900),其中减小所述输出放大(324)包括以避免当所述第一通信终端(302,302a)传输所述第二光信号(320,320b)时的振荡的速率来减小所述输出放大(324)。

14.根据权利要求1所述的方法(900),其中所述第一通信终端(302,302a)或者所述第二通信终端(302,302b)包括高海拔平台。

15.根据权利要求1所述的方法(900),其中所述第一通信终端(302,302a)和所述第二通信终端(302,302b)在维持彼此之间的视线的同时在地球上的共同海拔处操作。

16.一种高海拔平台(200,200a-b),包括:

接收器光学器件(308,308a-b),其被配置为通过自由空间光链路(322)从另一高海拔平台(200,200a-b)接收第一光信号(320,320a);

发射器光学器件(306,306a-b),其被配置为通过所述光链路(322)向所述另一高海拔平台(200,200a-b)传输第二光信号(320,320a-b);以及

控制硬件(800,800a-b),其与所述接收器光学器件(308,308a-b)和所述发射器光学器件(306,306a-b)通信,所述控制硬件(800,800a)被配置为:

基于所述第一光信号(320,320a-b)来确定用于所述光链路(322)的接收功率(326);以及

基于用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)来调节在所述发射器光学器件(306,306a-b)处的输出放大(324),所述输出放大(324)被调节以提供具有用于维持所述光链路(322)的最小传输功率(310)的所述第二光信号(320,320a-b)。

17.根据权利要求16所述的高海拔平台(200,200a-b),其中所述控制硬件(800,800a,800b)基于以下各项中的至少一项来确定用于所述光链路(322)的所述接收功率(326):

当所述接收器光学器件(308,308a-b)接收所述第一光信号(320,320a)时的所述第一光信号(320,320a-b)的光功率(330);或者

当所述接收器光学器件(308,308a-b)接收所述第一光信号(320,320a-b)时的与所述第一光信号(320,320a-b)相关联的数据分组(331)的错误分组率。

18.根据权利要求16所述的高海拔平台(200,200a-b),其中:

所述接收器光学器件(308,308a-b)当接收所述第一光信号(320,320a-b)时被配置为通过所述光链路(322)从所述另一高海拔平台(200,200a-b)接收遥测信号(720,720a-b),所述遥测信号(720,720a-b)提供在所述另一高海拔平台(200,200a-b)处的用于所述光链路(322)的所述接收功率(326);并且

所述控制硬件(800,800a-b)被配置为基于在所述另一高海拔平台(200,200a-b)处的用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)来确定用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)。

19.根据权利要求16所述的高海拔平台(200,200a-b),其中:

所述接收器光学器件(308,308a-b)当接收所述第一光信号(320,320a-b)时被配置为通过所述光链路(322)从所述另一高海拔平台(200,200a-b)的激光二极管(606)接收激光二极管信号(620);并且

所述控制硬件(800,800a-b)被配置为确定所述激光二极管信号(620)的接收的功率以及基于所述激光二极管信号(620)的所述接收的功率来确定用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)。

20.根据权利要求19所述的高海拔平台(200,200a-b),还包括与所述控制硬件(800,800a-b)和所述发射器光学器件(306,306a-b)通信的光放大器(304,304a-b),所述光放大器(304,304a-b)被配置为当在所述另一高海拔平台(200,200a-b)处的所述激光二极管(606)传输所述激光二极管信号(620)时按照基于所述激光二极管信号(620)的所述接收的功率与所述激光二极管(606)的恒定输出功率(610)之间的差异的数量来调节在所述高海拔平台(200,200a-b)处的所述输出放大(324)。

21.根据权利要求16所述的高海拔平台(200,200a-b),其中所述发射器光学器件(306,306a-b)当向所述另一高海拔平台(200,200a-b)传输所述第二光信号(320,320a-b)时通过所述光链路(322)向所述另一高海拔平台(200,200a-b)传输遥测信号(720,720a-b),所述遥测信号(720,720b)基于以下各项中的至少一项来提供在所述高海拔平台(200,200a-b)处的用于所述光链路(322)的所述接收功率(326):

所述第一光信号(320,320a-b)的接收的光功率(330);或者

与所述第一光信号(320,320a-b)相关联的数据分组(331)的错误率。

22.根据权利要求21所述的高海拔平台(200,200a-b),还包括与所述控制硬件(800,800a-b)和所述发射器光学器件(306,306a-b)通信的遥测发射器(706,706a-b),所述遥测发射器(706,706a-b)提供具有与关联于所述第二光信号(320,320a-b)的信号信道不同的专用信道的所述遥测信号(720,720a-b)。

23.根据权利要求21所述的高海拔平台(200,200a-b),还包括与所述控制硬件(800,800a-b)和所述发射器光学器件(306,306a-b)通信的光放大器(304,304a-b),所述光放大器(304,304a-b)被配置为在所述发射器光学器件(306,306a-b)向所述另一高海拔平台(200,200a-b)传输所述遥测信号(720,720a-b)和所述第二光信号(320,320a-b)之前共同传播所述遥测信号(720,720a-b)和所述第二光信号(320,320a-b)。

24.根据权利要求16所述的高海拔平台(200,200a-b),还包括与所述控制硬件(800,800a-b)和所述发射器光学器件(306,306a-b)通信的光放大器(304,304a-b),所述光放大器(304,304a-b)被配置为:

当用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)小于阈值接收功率(326)时:

增大在所述发射器光学器件(306,306a-b)处的所述输出放大(324)以增大当所述另一高海拔平台(200,200a-b)接收所述第二光信号(320,320a-b)时的用于所述光链路(322)的所述接收功率(326);或者

当用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)大于所述阈值接收功率(326)时:

减小在所述发射器光学器件(306,306a-b)处的所述输出放大(324)以减小当所述另一高海拔平台(200,200a-b)接收所述第二光信号(320,320a-b)时的用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)。

25.根据权利要求24所述的高海拔平台(200,200a-b),其中所述光放大器(304,304a-b)被配置为以避免当所述发射器光学器件(306,306a-b)传输所述第二光信号(320,320a-b)时的振荡的速率来减小所述输出放大(324)。

26.一种通信系统(100),包括:

第一通信终端(302,302a-b),其包括:

第一接收器光学器件(308,308a-b),其被配置为通过自由空间光链路(322)接收第一光信号(320,320a-b);

第一发射器光学器件(306,306a-b),其被配置为通过所述光链路(322)传输第二光信号(320,320a-b);以及

第一控制硬件(800,800a-b),其与所述第一接收器光学器件(308,308a-b)和所述第一发射器光学器件(306,306a,306b)通信,所述控制硬件(800,800a-b)被配置为:

基于所述第一光信号(320,320a-b)来确定用于所述光链路(322)的接收功率(326);以及

基于用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)来调节在所述第一发射器处的输出放大(324),所述输出放大(324)被调节以提供具有用于维持所述光链路(322)的最小传输功率(310)的所述第二光信号(320,320a-b);以及

第二通信终端(302,302a-b),其包括:

第二接收器光学器件(308,308a-b),其被配置为通过所述光链路(322)从所述第一发射器光学器件(306,306a-b)接收所述第二光信号(320,320a-b);

第二发射器光学器件(306,306a-b),其被配置为通过所述光链路(322)向所述第一接收器光学器件(308,308a-b)传输所述第一光信号(320,320a-b);以及

第二控制硬件(800,800a-b),其与所述第一接收器光学器件(308,308a-b)和所述第一发射器光学器件(306,306a-b)通信,所述控制硬件(800,800a-b)被配置为:

基于所述第二光信号(320,320a-b)来确定用于所述光链路(322)的接收功率(326);以及

基于用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)来调节在所述第二发射器光学器件(306,306a-b)处的输出放大(324),所述输出放大(324)被调节以提供用于从所述第二发射器光学器件(306,306a-b)传输的具有用于维持所述光链路(322)的最小传输功率(310)的后续光信号(320)。

27.根据权利要求26所述的通信系统(100),其中所述第一控制硬件或者所述第二控制硬件(800,800a-b)中的至少一个基于以下各项中的至少一项来确定用于所述光链路(322)的所述接收功率(326):

当所述第一接收器光学器件或者所述第二接收器光学器件(308,308a-b)中的关联的接收器光学器件接收所述第一光信号或者所述第二光信号(320,320a-b)中的关联的光信号时的所述光信号第一或者所述第二光信号(320,320a-b)中的关联的光信号的光功率(330);或者

当所述接收器光学器件第一或者所述第二接收器光学器件(308,308a-b)中的关联的接收器光学器件接收所述第一光信号或者所述第二光信号(320,320a-b)中的关联的光信号时的与所述光信号第一或者所述第二光信号(320,320a-b)中的关联的光信号相关联的数据的错误分组率。

28.根据权利要求26所述的通信系统(100),其中:

所述第一通信终端或者所述第二通信终端(302,302a-b)中的关联通的信终端的所述第一接收器光学器件或者所述第二接收器光学器件(308,308a-b)中的一个当接收所述第一光信号或者所述第二光信号(320,320a-b)中的关联的光信号时被配置为通过所述光链路(322)从所述通信终端第一或者所述第二通信终端(302,302a-b)中的另一通信终端接收遥测信号(720,720a-b),所述遥测信号(720,720a-b)提供在所述第一通信终端或者所述第二通信终端(302,302a-b)中的另一通信终端处的用于所述光链路(322)的所述接收功率(326);并且

与接收所述遥测信号(720,720a-b)的所述第一接收器光学器件或者所述第二接收器光学器件(308,308a-b)中的一个相关联的所述第一控制硬件或者所述第二控制硬件(800,800a-b)中的一个被配置为基于在所述第一通信终端或者所述第二通信终端(302,302a-b)中的所述另一通信终端处的用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)来确定用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)。

29.根据权利要求26所述的通信系统(100),其中:

所述第一通信终端或者所述第二通信终端(302,302a-b)中的关联的通信终端的所述第一接收器光学器件或者所述第二接收器光学器件(308,308a-b)中的一个当接收所述第一光信号或者所述第二光信号(320,320a-b)中的关联的光信号时被配置为从所述第一通信终端或者所述第二通信终端(302,302a-b)中的另一通信终端的激光二极管(606)接收激光二极管信号(620);并且

与接收所述激光二极管信号(620)的所述第一接收器光学器件或者所述第二接收器光学器件(308,308a-b)中的一个相关联的所述第一控制硬件或者所述第二控制硬件(800,800a-b)中的一个被配置为确定所述激光二极管信号(620)的接收的功率以及基于所述激光二极管信号(620)的所述接收的功率来确定用于所述光链路(322)的所述接收功率(326)。

30.根据权利要求26所述的通信系统(100),其中所述第一通信终端和所述第二通信终端(302,302a-b)包括在维持彼此之间的视线的同时在地球上的共同海拔处操作的高海拔平台(200,200a-b)。

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