Comparación de Rayleigh y estrellas guías láser de sodio para mejorar la comunicación tierra-GEO

Área de la Ciencia:

• Ingeniería óptica Ingeniería óptica.
• La astronomía es la astronomía.
• Ingeniería Aeroespacial Ingeniería Aeroespacial.

Sus antecedentes:

• La turbulencia atmosférica afecta gravemente la comunicación óptica por satélite en el espacio libre (FSO).
• La óptica adaptativa (AO) puede mitigar la turbulencia, pero el anisoplanatismo limita la corrección del enlace ascendente.
• Las estrellas guía láser (LGS) ofrecen un método para medir la turbulencia de enlace ascendente para la precompensación.

Objetivo del estudio:

• Investigar la eficacia de la precompensación basada en LGS para la comunicación de FSO de enlace ascendente a satélites geoestacionarios.
• Para comparar el rendimiento de sodio y Rayleigh LGS para la precompensación de enlace ascendente.
• Evaluar el rendimiento en condiciones realistas de turbulencia atmosférica utilizando presupuestos de error y análisis de modelos.

Principales métodos:

• Modelado y analizado estrategias de precompensación de enlace ascendente utilizando dos tipos de LGS astronómicos: sodio y Rayleigh.
• Evaluación del rendimiento del sistema utilizando un presupuesto de errores y análisis de modelos.
• Rendimiento simulado bajo varios escenarios realistas de turbulencias atmosféricas.

Principales resultados:

• La precompensación basada en LGS mejora significativamente el flujo acoplado y reduce los desvanecimientos de señal en aproximadamente 4 dB en comparación con la precompensación de enlace descendente.
• Un LGS de sodio de alta potencia (80 W) produce un mayor flujo acoplado medio.
• Un Rayleigh LGS (15 W) de menor potencia demuestra un rendimiento comparable en la reducción de los desvanecimientos de la transmisión de enlace ascendente.

Conclusiones:

• La pre-compensación de enlace ascendente utilizando LGS es una estrategia viable para superar la turbulencia atmosférica en el satélite FSO.
• Rayleigh LGS ofrece una mejora significativa en el rendimiento del enlace ascendente en relación con su costo probable, por lo que es una opción prometedora.
• Se justifica una mayor investigación en Rayleigh LGS para la comunicación de FSO de enlace ascendente.