Reduktion av turbulensfädning hos laserkommunikationslänkar

Fri laserkommunikation får ett alltmer ökande intresse i både det militära och civila IT-samhället genom dess höga bandbredd samt höga säkerhet ur avlyssnings- och störsynpunkt. Atmosfären påverkar länkprestanda främst via dämpning och fädning till följd av turbulens. Denna rapport behandlar turbulensfädning och finner att denna kan motverkas relativt effektivt med lämplig aperturstorlek som ger aperturutjämning, samt genom att utnyttja ett antal samsända spatiellt åtskilda kanaler. Utnyttjandet av olika våglängder i samma spatiella kanal visar sig inte vara ett speciellt effektivt sätt att reducera turbulensinverkan, speciellt om man beaktar den ökande systemkomplexiteten. Följande kan noteras: Aperturutjämning kan reducera turbulensvariansen högst väsentligt. Den totala variansen efter aperturutjämning är relativt våglängdsoberoende. Under antagande om svag turbulens (lognormalstatistik) är användningen av flera sändar- eller mottagarkanaler (separerade med ett transversellt avstånd större än turbulensens korrelationsavstånd) mycket effektiv för att motverka fädning. Användning av flera oberoende kanaler är inte lika effektiv vid stark turbulens (gammafördelad sannolikhetsfördelning) som vid svag. Turbulensförluster kan uppgå till 4 -12 dB för typiskt taktiska avstånd i marknära tillämpningar. Kombinerad sikt och turbulensstatistik behövs för att ge tillförlitligt underlag för länktillgänglighet.