úterý 19. srpna 2008

Moje snažení v technice spojení laserem v oblasti červeného světla ve volném prostoru.

Publikace pár poznámek, které jsem si dělal o svých pokusech k této problematice:

17.3.2008:
Pondělí s červeným paprskem.
Další práce v oblasti laserové komunikace. Elektronika je téměř hotova. Chystám se na výrobu optiky přijímače a pomalu se schyluje ke spojení na delší vzdálenost. Byl bych rád, kdyby to bylo pár kilometrů.

5.4.2008:
Kompaktní laserová stanice.
Prakticky dokončena jedna stanice pro spojení laserovým paprskem v červeném spektru. Ve skříňce je elektronika, baterie a horním krytu optika přijímače a laseru. Nepříznivé počasí (mlha) dnes znemožňuje pokusy, například s vlastními odrazy na větší vzdálenost.

7.4.2008:
Delší vzdálenost v terénu.
Před půlnocí se zlepšila viditelnost a tak jsem ještě zkoušel laserovou stanici. Vlastní odrazy na vzdálenost asi 120 metrů byly zřetelné (odraz od betonového sloupu). Dnes těsně před setměním jednostranné spojení (zatím zhotoveny dva laserové vysílače, ale jen jeden přijímač) na vzdálenost asi 660 metrů. Celkem jsem na venku promrzl, ale načerpány cenné poznatky. V praxi jsem si ověřil, že laser na tuto vzdálenost ozáří zhruba kruh o průměru půl metru. Podstatná část problematiky uskutečnění spojení spočívá v nasměrování stanic.

7.5.2008:
Přes kilometr.
Před setměním opět pokus o jednostranné spojení laserovým paprskem. Komunikováno na vzdálenost 1 620 metrů. Standartně největší nároky na směrování vysílače. Optický svazek laseru má šířku okolo 0,06 stupně. Místo dopadu paprsku bylo třeba nejprve najít a tam instalovat přijímač.

8.5.2008:
Velké sousto při současných možnostech.
Za tmy další pokus o spojení laserem. Byla vytýčena trasa téměř 5 km. Nebyli jsme schopni dostatečně jemně směrovat vysílač. Také mi byla zima a tlačil mě čas. Spojení neproběhlo. Přesto načerpány poznatky a bude třeba mnohé dopilovat.

26.5.2008:
Rekordních 4 840 metrů laserem.
Po poučení z posledního pokusu bylo na laserovém vysílači vylepšeno pár drobností. Především byl pro směrování v azimutu použit mikrometrický šroub - mnohem jemnější otáčení. Elevace na použitém stativu byla (s přimhouřením oka) ještě použitelná. Dále jsem udělal (vcelku v primitivním provedení) zaměřování systémem hledí - muška. Na přijímací straně přibylo jen stacionární umístění vyhledávacího světla. Předtím použitá svítilna na mém čele se příliš neosvědčila. Vychytány drobné nedostatky z minula, jako třeba dnes jsem si vzal teplejší oblečení, vylepšil pomocnou radiostanici a další. Trasa pro dnešní pokus byla stanovana stejná, jako 8. května.
Při setmění začal samotný pokus. Počasí nebylo ideální, viditelnost ne zcela dokonalá, ve vzduchu byl trochu opar. Po necelých desíti minutách jsem zahlédl první záblesky při směrování laseru kolegou. Další minuty byly o jemném dosměrování vysílače a hledání maxima svitu na louce, kde jsem byl připraven k příjmu. Pak zaměřit přijímač, na straně vysílání přechod na modulovanou telegrafii a úspěšný poslech.
Měřením a výpočtem jsem dospěl k tomu, že bylo takto komunikováno na vzdálenost 4 840 metrů. Jednalo se zatím o jednostranné radioamatérské spojení. Dosud je publikováno rekordní spojení v České republice 3,5km. Dnešní, námi překlenutá vzdálenost, by měla být českým rekordem. V našem případě však zatím nešlo o oboustrannou komunikaci.

14.6.2008:
Skoro dvanáct kilometrů.
V noci další pokus o spojení laserovým paprskem. Vzdálenost mezi vysílačem a přijímačem byla 11 750 metrů. Viditelnost byla dobrá, ale ne ideální. Slyšitelnost bych hodnotil dle radioamatérské stupnice na 579. Opět by mělo jít o rekordní vzdálenost v této disciplíně v rámci České republiky, avšak zase šlo jen o jednostranné spojení. Až dneska ráno jsem si všiml, že byla rozostřena optika přijímače. Je otázka, zda to bylo již při včerejším pokusu a jak to ovlivnilo sílu přijímaného signálu.

27.6.2008:
Pozorování laserového paprsku.
Byl proveden pokus sledování paprsku laseru na vzdálenost asi 22,5 kilometrů. Kolega sledoval dalekohledem a pak jen pouhým okem. Vyzkoušel jsem si směrování, asi po čtvrt hodině se zdařilo. Kolega paprsek pozoroval a vyhledal v terénu jeho maximální svit.

28.6.2008:
Zdařilé oboustranné spojení v oblasti červeného světla.
Dnes jsem se intenzívně vrhl na dokončení druhého přijímače pro optickou komunikaci ve volném prostoru. Práce se dařila a rýsovalo se, že večer dojde k pokusu o oboustranné spojení. Přálo i počasí a tak jsem alespoň provizorně chystal stativ na druhou stanici, bez něhož by bylo směrování vysílače nemyslitelné. Při zkoušce obou připravených souprav se ukázalo, že mám značné rozdíly v intenzitě svitu mezi oběma vysílači paprsku. Dosavadní pokusy se odehrávaly s tím podstatně slabším - to dává naději na další zvětšování vzdáleností mezi stanicemi v budoucnosti.
Po setmění nadešla doba k vyzkoušení spojení. Byla vytýčena trasa signálu na vzdálenost 7 260 metrů. Po půlhodině se podařilo postupně nasměrovat všechny prvky stanic a došlo k oboustranné komunikaci v pásmu červeného světla. Telegrafní signály byly v dobré síle. Byl tak překonán několik let starý republikový rekord. Tedy standartním oboustranným spojením. A to na více, jak dvojnásobnou vzdálenost.
Realizací stanic pro optickou komunikaci ve volném prostoru s použitím polovodičového laseru jsem se dosud zabýval asi pět měsíců. Zdá se, že nyní zhruba vím, co to obnáší. Největší rezervy jsou ještě v mechanických dílech - tuhé stativy, jemné natáčení, dobré zaměřovače. V mém radioamatérském koníčku však techniku tohoto pásma beru jen doplňkově, jádro mého snažení vidím v "rádiovější" mikrovlnné technice.

12.8.2008:
Rekordní spojení.
Odjezd na Slovensko. V Novém Městě nad Váhem jsme se (s kolegou - radioamatérem Jirkou, OK2SS z Ostravy) sešli s přáteli z Bratislavy (z radioklubu OM3Kii). Dali jsme si za cíl udělat spojení laserem v oblasti červeného světla mezi Českou republikou a Slovenskem. Trasa měla být mezi Velkou Javorinou a kopcem Sv. Antonína nad Blatnicí. Rozjeli jsme se na stanoviště a krátce na to již bylo vidět z Javoriny světlo. Chlapci byli na místě. Rychle jsme instalovali blikající vyhledávací reflektor, aby nás z Javoriny našli. Pak již Rado, OM2ZZ, zapnul červený laser. Nebyla tma (před půl devátou večer), přesto bylo vidět oslnivé světlo. Spojení bylo otázkou chvilky. V závěru pokusů pak Robo, OM1LD ještě vysílal fonicky a rovněž jsme jeho signál poslouchali srozumitelně a ve velké síle. Práce se dařila hlavně díky kvalitnímu zařízení a velkým zkušenostem z provozu slovenských kolegů. Balíme před desátou, doma po půlnoci. Bylo tedy navázáno první spojení mezi Českou a Slovenskou republikou na vzdálenost 18,1 kilometrů, což je zároveň i novou rekordní vzdáleností v naší republice.

Žádné komentáře: