Retrocommunication with ferroelectric liquid crystal modulators - preliminary results

Författare:

  • Öhgren Johan
  • Kullander Fredrik
  • Sjöqvist Lars

Publiceringsdatum: 2001-01-01

Rapportnummer: FOI-R--0325--SE

Sidor: 23

Skriven på: Engelska

Nyckelord:

  • retrokommunikation
  • samband
  • länk
  • laser
  • vätskekristall
  • FLC
  • modulering
  • modulation
  • fiber
  • retrocommunication
  • link
  • free-space
  • liquid crystal
  • fibre

Sammanfattning

Vi har byggt en optisk länk som demonstrerar retrokommunikation med laser. Kommunikationen är svår att avlyssna och är i hög grad riktad. En möjlig tillämpning är som del i en optisk länk från luft till undervattensfarkoster. Ett textmeddelande sändes enkelriktat från en retromodulator till en lasermottagare/-sändare. Överföringshastigheten var 10 kbit/s och avståndet 8 m. Modulatorn byggde på en cell med ferroelektriska vätskekristaller (FLC). Cellen hade tillverkats på FOI. De anisotropiska optiska egenskaperna i smektisk C*-fas utnyttjades för amplitudmodulering. Modulatoms optiska svar (kontrast i ljusintensitet) mättes med avseende på drivspänningens amplitud och frekvens, temperaturen och olika FLC-material. Kontrasten var bättre än 3 för frekvenser upp till 20 kHz, men högre frekvenser förvrängde svaret på grund av begränsningar i vätskekristallens omslagstid. Lasermottagaren/-sändaren gjordes lätthanterlig genom att inkludera fiberoptik. Den bestod av en 1,55 mikrom halvledarlaser, en optisk cirkulator, fiberport, strålbreddare och en detektor. Länkförluster uppskattades för hela systemet inkluderande lasermottagare/-sändare och retromodulator. Kommunikationsförmågan begränsades av en dämpning på 42 dB (lågt signal-till-brus-förhållande) och förvrängning av modulatoms svar. Viktiga faktorer var FLC-materialet och drivspänningen, celltjockleken och temperaturen, dämpning i länken, linjering av fiberporten och strålbreddaren samt spridningen hos laserstrålen.