空间激光通信

激光通信在宇航的应用

光学系统及其子系统和器件被越来越多地应用在很多高科技领域，特别是在航空领域的应用，由于需要安全、持久地运行，所以对光学系统的多功能性和高度可靠性的要求就非常高。

iXblue的3轴光纤陀螺仪 (FOG) Astrix系列产品多年来应用在多项太空任务中。iXblue与Airbus Defence & Space机构共同研发了新型光纤陀螺仪。Astrix 系列产品已经应用在超过25颗卫星上，包括各种各样的运行轨道（LEO、MEO、GEO、拉格朗日点等），有超过200万小时的无事故运行记录。iXblue还开发了专用于宇航项目基于光纤陀螺的惯性导航系统，自2020年起在阿丽亚娜5和6火箭上使用。

iXblue积累了大量的FOG应用在宇航领域的经验，同时开辟了宇航器件市场，如无源器件和掺杂光纤，以及铌酸锂电光相位和强度调制器。

铌酸锂电光调制器 (LiNbO3)在许多应用领域具有长期可靠的使用记录（例如长途和光纤无线电通信），同时在分布式温度传感器(DTS) 中，调制器可在恶劣的环境条件下运行，并且已经成功地获得了认证（例如 Telcordia）。LiNbO3调制器由于特有性能优势成为用户的首选，不仅可满足光学系统的规范，而且满足空间运行的严格环境要求。如今，许多载人航天光学系统都使用电光调制器作为关键组件，以实现不同工作波长下各种光源的强度或相位调制。

通信和卫星间通信是 iXblue 参与的空间领域应用之一。

激光通信终端

随着地球观测项目中使用的高清图像和视频任务的需求越来越多，科学家们亟待改进回传地球的高速通信，因为常用的解决方案不再能够处理日益增加的数据量，解决这种情况则需在太空中部署激光通讯。因此，采用光学和光调制来辅助射频链路，从而实现光学和光调制在卫星传输中的使用。

自90年代以来，卫星之间通过使用直接调制的820nm至850nm高功率激光二极管实现了自由空间光通信。近红外光纤激光器的出现以及该频段中LiNbO3调制器的使用，可实现更有效的调制格式和提供更高的数据速率和BER，从而使得空间光链路（LEO到GEO到地面站）成为可能。

激光终端安装在一个地球同步卫星(GEO)上。此GEO中继的目的是为了不断传输位于低轨道卫星（LEO到近地轨道）上发射器收集的数据。这些近地轨道卫星在低空运行，必须要等待经过位于地面的一个传输站点时，才能传输收集到的数据。

在某些情况下，它们需要等待几个小时才能传输数据，这对整个传输是不利的，因此有了在地球静止轨道上安装数据中继的想法。一旦低轨卫星对中继卫星随时可见，就建立了高速光通信以传输数据包。

因此，在距离地球近36000公里远处，永久位于光学地面站(OGS)中继天线上方的中继卫星，可以在射频波的帮助下继续传输收集到的数据。 

iXblue Photonics 参与宇航项目有着十多年的经验，参与了20多个项目，为全球不同的宇航用户提供了200多个调制器，包括为大型国际项目或航天机构，参与了LEO卫星、GEO卫星、和国际空间站项目。iXblue提供850 nm、1064 nm和1550 nm强度调制器和相位调制器，作为宇航应用中模样件(BBM)、工程件(EM)、鉴定件(QM)和正样(FM)等。

 主要调制器规格和环境操作条件如下表所示。这些值一般是指FM条件下，鉴定阶段的QM产品有更严格和更高的测试要求。