15W pulsed laser experiments

LIAISON INDIRECTE A PLUS DE 40 KM

 
 
LIAISON INDIRECTE A PLUS DE 40 KM DE DISTANCE
Equipe laser et réalisation des équipements : F8DO  F1FHP  F1AVY
 
 
 
La station de Marius F8DO ainsi que la mienne, distantes de 40 Km, sont situées non loin de deux collines de plus de 400 m de hauteur.
Sur le plan de la visibilité SHF et optique, ces collines nous isolent totalement l'un de l’autre.
Au sud de la plaine de la Saône, nous voyons tous les deux assez bien le mont Verdun et le mont Thou avec leurs profils très caractéristiques et leurs altitudes de plus de 600 m.
En utilisant la forte réflectivité que possède la chlorophylle des végétaux dans l'Infrarouge proche (sur 780 nm l'albédo d'une surface couverte d'herbes est de 0,7) nous venons de réaliser une première liaison laser totalement indirecte par réflexion sur une prairie située à mi-hauteur sur des pentes entre mont Verdun et mont Thou.
Le trajet total du faisceau représente plus de 47 Km et la distance entre les stations est précisément de 40 km.
 
 
Les équipements utilisés pour les essais sont les suivants :
 
Emetteurs : ils utilisent des  diodes laser de 120 mW max. utilisées à 40 mW de puissance utiles, découpés en modulation AM rectangulaire à 75 Hz suivant un rapport cyclique de 1/2. Diode laser sur refroidisseur "air" F1FHP. La lentille du "beam expender" mesure 75 mm de diamètre. Cette lentille donne un faisceau de moins de 20 cm de large à 2 km !
 
Récepteurs : De type K3PGP ils sont équipés de photodiodes PIN très faible bruit "OSD15T", d'un miroir sphérique de 22 cm de diamètre ou d'une lentille convergente de 90 mm.
 
La visée est réalisée aux dernières lueurs du jour à l'aide de mini caméras infrarouges mécaniquement solidaires des lasers et devant lesquelles nous avons rajouté de gros objectifs.
Une cible choisie à quelques km permet d'abord de situer le spot du laser sur l'écran d'un petit moniteur vidéo. Une petite marque de crayon sur cet écran permet ensuite d'amener le faisceau sur n'importe quelle cible avec une très grande précision en orientant tout l'ensemble à l'aide par exemple de vis micrométriques.
 
 
Encore merci à F5AYE pour le QSP des micromètres et à F1FHP pour la conception et la réalisation des refroidisseurs très efficaces utilisés sur les diodes laser. Le codage des caractères à l'émission est assuré par l'excellent programme FFTDSP JASON écrit par I2PHD. Ce programme code et décode les caractères grâce à "l'index frequency keying" à une vitesse d'environ 3 caractères par minute. Il permet la communication de PC à PC en mode clavier / écran, même lorsque la trace du signal vue sur un programme d'analyse FFTDSP performant comme SPECTRAN (I2PHD) est si faible qu'elle est pratiquement invisible. Le signal a été reçu entre 3 dB et 5 dB au-dessus du bruit dans une bande passante audio de moins de 0,1 Hz de large !  Malgré ce niveau extraordinairement faible, JASON a pu décoder dans de bonnes conditions ces signaux totalement inaudibles .Nous testons également un programme spécial développé par K0SM destiné à repousser encore plus loin la limite de sensibilité. Ce système de codage redonne à la modulation d'amplitude ses lettres de noblesse car contrairement aux signaux HF réfléchis sur des obstacles et extraits par un détecteur de produit et un oscillateur local (ex. en EME), les caractéristiques de fréquence et de phase du signal modulant restent parfaitement conservées sur tout le parcourt. Par comparaison et en raison de la topographie qui nous sépare, il n'est pas assurée qu'une liaison sur 10 Ghz, avec cette même puissance de 40 mW, soit très facile à réaliser entre nous ...

Les perspectives sont réelles et nous rêvons déjà d'essais par réflexion sur les neiges du Mont Blanc !

 

 

 
 

cr5

Le message de F8DO reçu sur le PC de F1AVY à plus de 40 km de distance par réflexion.

      NLOS4
   
 
Le signal de F8DO avec SPECTRAN
 

 
   
   

NLOS3

Le TX laser utilisé par F8DO avec sa caméra de visée

 
 

cr2

Principe de la visée avec une caméra infrarouge.

 
   
   
 
 

cr3

Le poste de réception laser coté F1AVY

 
   
   

cr6

A 166 km du QRA une belle cible qui permet de réver aux grands DX...

   
 
 
 
   
    NLOS2         

 

Le nouveau récepteur de F8DO:

 
Lentille de Fresnel 40 x 40 cm et 32 cm de distance focale.
Récepteur type K3PGP avec photodiode PIN OSD1-5T.
   
 

 

PRINCIPE DE LA LIAISON

     
     
   
 
  NLOS 40 KM first contact VUK  
 

          

 

 

Pour un compte rendu détaillé cliquez sur l'image.

 

 




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