一种极紫外射线空间远距离通信系统的制作方法

一种极紫外射线空间远距离通信系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种极紫外射线空间远距离通信系统，包括：极紫外脉冲产生调制器、极紫外准直器、极紫外聚焦器以及极紫外探测解调器；其中，所述极紫外脉冲产生调制器位于所述极紫外准直器的焦点上，其对需传输的数字信号加以调制，以极紫外脉冲信号的形式输出；调制后的极紫外脉冲信号经所述极紫外准直器准直后向空间定向发射；所述极紫外聚焦器接收极紫外脉冲信号并对其做聚焦操作，位于所述极紫外聚焦器焦点上的极紫外探测解调器解调极紫外脉冲信号，得到所要传输的数字信号。
【专利说明】一种极紫外射线空间远距离通信系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种用于卫星间通信的极紫外射线空间远距离通信系统。
【背景技术】
[0002]目前，无线通信的研究应用已涵盖无线电波、微波到红外、可见光、紫外等电磁波范围，在X射线天文学观测需求的带动下，美国和中国正在开展X射线通信的概念研究，但极紫外射线通信国际上还没有相关报道。
[0003]极紫外射线作为波长较短的电磁波，同样可以在空间或者真空状态下传输，而且无衰减，所以理论上利用极紫外射线作为信息载体同样可以实现无线通信。与微波、激光等其它电磁波的通信相比，极紫外射线具有方向性好、传输距离远、保密性强、不受空间环境电磁干扰等优点。相比X射线通信而言，极紫外射线波长较长(10-200nm)，能量较低，更易实现高度准直和大面积接收，更有利于空间远距离传输，也降低了系统的技术实现难度。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于克服现有技术中缺乏基于极紫外射线的通信系统的缺陷，从而提供一种基于极紫外射线的空间远距离通信系统。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种极紫外射线空间远距离通信系统，包括:极紫外脉冲产生调制器1、极紫外准直器2、极紫外聚焦器3以及极紫外探测解调器4 ;其中，
[0006]所述极紫外脉冲产生调制器I位于所述极紫外准直器2的焦点上，其对需传输的数字信号加以调制，以极紫外脉冲信号的形式输出；调制后的极紫外脉冲信号经所述极紫外准直器2准直后向空间定向发射；所述极紫外聚焦器3接收极紫外脉冲信号并对其做聚焦操作，位于所述极紫外聚焦器3焦点上的极紫外探测解调器4解调极紫外脉冲信号，得到所要传输的数字信号；
[0007]所述极紫外射线的波长范围在10nm-200nm之间。
[0008]上述技术方案中，所述极紫外脉冲产生调制器I采用激光光源、PENNING光源、空心阴极管中的任意一种实现。
[0009]上述技术方案中，所述极紫外准直器2采用离轴抛物面镜或卡塞格林望远镜结构实现；其中，所述离轴抛物面镜或卡塞格林望远镜结构的镜面镀有用于反射极紫外射线的干涉多层膜。
[0010]上述技术方案中，所述极紫外聚焦器3采用离轴抛物面镜或卡塞格林望远镜结构实现；其中，所述离轴抛物面镜或卡塞格林望远镜结构的镜面镀有用于反射极紫外射线的干涉多层膜。
[0011]上述技术方案中，所述极紫外探测解调器4采用对极紫外射线敏感并且能够实现单光子探测的探测器实现。
[0012]上述技术方案中，所述极紫外探测解调器4采用微通道板探测器或硅漂移探测器或雪崩光电探测器或闪烁探测器或沟道电子倍增器中的任意一种实现。
[0013]本发明的优点在于:
[0014]1、本发明提出的极紫外射线空间远距离通信系统的通信波段采用极紫外波段，在真空状态下传输无衰减，而且瑞利长度短，方向性好，有利于远距离传输。
[0015]2、本发明提出的极紫外射线空间远距离通信系统的通信波段采用极紫外波段，光子能量较高，不受电磁干扰的影响。
[0016]3、本发明提出的极紫外射线空间远距离通信系统在准直时采用离轴抛物面镜或者卡塞格林的望远镜结构，容易实现高度准直，可以在低功发射功率的情况下实现远距离传输，也降低了通信系统的技术实现难度。
[0017]4、本发明提出的极紫外射线空间远距离通信系统在聚焦时采用离轴抛物面镜或者卡塞格林的望远镜，有利于通信终端极紫外光子的大面积接收，增强信号强度，减少通信误码率。
[0018]5、本发明提出的极紫外射线空间远距离通信系统在解调时可以选用MCP探测器、SDD探测器、APD探测器、沟道电子倍增器、闪烁探测器等，这些探测器可以探测极紫外射线单光子，有利于增强通信系统的灵敏度。
【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1是本发 明的极紫外射线空间远距离通信系统的结构示意图。
[0020]图面说明
[0021]I极紫外脉冲产生调制器2极紫外准直器
[0022]3极紫外聚焦器4极紫外探测解调器
【具体实施方式】
[0023]现结合附图对本发明作进一步的描述。
[0024]本申请中所涉及的极紫外射线是指波长范围在10nm-200nm的射线。
[0025]参考图1，本发明的极紫外射线空间远距离通信系统包括:极紫外脉冲产生调制器1、极紫外准直器2、极紫外聚焦器3以及极紫外探测解调器4 ;其中，所述极紫外脉冲产生调制器I位于所述极紫外准直器2的焦点上，其对需传输的数字信号加以调制，以极紫外脉冲信号的形式输出，调制后的极紫外脉冲信号经极紫外准直器2准直后向空间定向发射；极紫外聚焦器3接收极紫外脉冲信号并对其做聚焦操作，位于极紫外聚焦器3焦点上的极紫外探测解调器4解调极紫外脉冲信号，得到所要传输的数字信号，从而实现基于极紫外射线的空间远距离通信。
[0026]下面对该极紫外射线空间远距离通信系统中的各个部分做进一步的说明。
[0027]极紫外脉冲产生调制器I可采用激光光源、PENNING光源、空心阴极管中的任意一种实现，也可采用其他类型的能够产生极紫外脉冲的调制器。
[0028]所述极紫外准直器2采用离轴抛物面镜或卡塞格林望远镜结构实现。其中，所述离轴抛物面镜或卡塞格林望远镜结构的镜面采用镀干涉多层膜的方式来实现对极紫外射线的反射。
[0029]所述极紫外聚焦器3采用离轴抛物面镜或卡塞格林望远镜结构实现。其中，所述离轴抛物面镜或卡塞格林望远镜结构的镜面采用镀干涉多层膜的方式来实现对极紫外射线的反射。
[0030]所述极紫外探测解调器4采用微通道板探测器(MCP)或硅漂移探测器(SDD)或雪崩光电探测器(APD)或闪烁探测器或沟道电子倍增器(CEM)中的任意一种实现。这些探测器具有对极紫外射线敏感并且能够实现单光子探测的功能。
[0031]本发明的极紫外射线空间远距离通信系统的工作过程为:
[0032]当需要通信的数字信号中为“I”时，极紫外脉冲产生调制器I输出极紫外脉冲，如果需要通信的数字信号中为“O”时，极紫外脉冲产生调制器I减弱输出的极紫外脉冲或者无极紫外输出；极紫外脉冲射线经极紫外准直器2准直之后成为发散度为微弧度的极紫外平行光，该平行光向空间定向发射，通信终端的极紫外聚焦器3接收极紫外脉冲并聚焦到焦点上，位于焦点上的极紫外探测解调器4将极紫外射线的光信号转换成脉冲电信号，解调带有调制信息极紫外脉冲，从而实现基于极紫外射线的空间远距离通信。
[0033]最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种极紫外射线空间远距离通信系统，其特征在于，包括:极紫外脉冲产生调制器(I)、极紫外准直器(2)、极紫外聚焦器(3)以及极紫外探测解调器(4);其中，所述极紫外脉冲产生调制器(I)位于所述极紫外准直器(2)的焦点上，其对需传输的数字信号加以调制，以极紫外脉冲信号的形式输出；调制后的极紫外脉冲信号经所述极紫外准直器(2)准直后向空间定向发射；所述极紫外聚焦器(3)接收极紫外脉冲信号并对其做聚焦操作，位于所述极紫外聚焦器(3)焦点上的极紫外探测解调器(4)解调极紫外脉冲信号，得到所要传输的数字信号；所述极紫外射线的波长范围在10nm-200nm之间。
2.根据权利要求1所述的极紫外射线空间远距离通信系统，其特征在于，所述极紫外脉冲产生调制器(I)采用激光光源、PENNING光源、空心阴极管中的任意一种实现。
3.根据权利要求1所述的极紫外射线空间远距离通信系统，其特征在于，所述极紫外准直器(2)采用离轴抛物面镜或卡塞格林望远镜结构实现；其中，所述离轴抛物面镜或卡塞格林望远镜结构的镜面镀有用于反射极紫外射线的干涉多层膜。
4.根据权利要求1所述的极紫外射线空间远距离通信系统，其特征在于，所述极紫外聚焦器(3)采用离轴抛物面镜或卡塞格林望远镜结构实现；其中，所述离轴抛物面镜或卡塞格林望远镜结构的镜面镀有用于反射极紫外射线的干涉多层膜。
5.根据权利要求1所述的极紫外射线空间远距离通信系统，其特征在于，所述极紫外探测解调器(4)采用对极紫外射线敏感并且能够实现单光子探测的探测器实现。
6.根据权利要求5所述的极紫外射线空间远距离通信系统，其特征在于，所述极紫外探测解调器(4)采用微通道板探测器或硅漂移探测器或雪崩光电探测器或闪烁探测器或沟道电子倍增器中的任意一种实现。
【文档编号】H04B10/11GK103856264SQ201410108217
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】李保权, 牟欢 申请人:中国科学院空间科学与应用研究中心