2015年,Sheaumann与Tesat-Spacecom合作,开发了符合太空条件的激光模块,现在部署在LEO和GEO卫星上。这个为期三年的密集项目需要对Sheaumann的旗舰2-Pin“SheauPac”模块进行升级。
图片来源:Sheaumann激光公司
目前面临的挑战是建造一个能够在恶劣的太空环境中连续工作20多年而无需重新校准或维修的模块。
定制模块是一项必要的任务,以克服某些障碍,其中库存产品的性能可能远远低于所需的操作标准。
Sheaumann Laser是Tesat卫星通信应用激光模块的OEM供应商。这种业务关系建立在产品质量/性能、支持、透明度和相互尊重的基础上。
谢吉姆,Sheaumann Laser, Inc.首席执行官
挑战和解决方案
极端温度
在绕地球轨道运行时,卫星会经历极端的温度和条件,这些温度和条件超过了地球表面的温度和条件,特别是当模块从阳光到黑暗,反之亦然时。这可能导致芯片和光纤的定位发生变化,导致功耗降低和系统故障的可能性。
解决方案包括修改过程来固定激光二极管和光纤连接,可在-55°C至+85°C范围内承受100,000次循环。
信号中的噪声
当激光将光学数据传回地球时,每个光子的质量对信号传输的准确性至关重要。“噪声”输出可能由光纤包层中的激光引起,这是不可接受的。
通过设计专有的光纤制备和对准解决方案,包覆的光显著减少,提高光束质量。更重要的是,重新设计了二极管的外延结构,并为刻面增加了额外的处理步骤,增强了输出。
伽马辐射
当暴露在太空辐射中,标准光纤通常会随着时间的推移而退化。这需要采购一批耐辐射的定制纤维,同时修改其他工艺以保证兼容性。
发射除此之外
在卫星发射过程中,环境会产生高的机械应力,例如极端的冲击和振动;这会破坏激光。采用先前为军事应用开发的专有组件阻尼技术有助于缓解和提供解决方案。
锡须
在天基应用中,系统故障是由于锡在一种被称为“晶须”的安排中形成的,锡的存在是由于其在焊料中的频繁使用。
通过减少锡含量来重新配制焊料提供了一个解决方案,同时确保适当的热导率和匹配持续。
Offgassing
传统的胶粘剂,包括环氧树脂,会随着时间的推移而产生气体,如果沉积在刻面上会导致激光失效。通过获取带有额外组件的太空级环氧树脂插入模块,可以吸收破坏性的排放。
最小的负载
由于卫星的空间和功率受到一定的限制,激光模块的功耗、尺寸和重量必须最小。紧凑的尺寸的2-Pin ' SheauPac '包使它成为这个项目的完美解决方案。
冗余
这是必要的激光模块是用来确保在发生故障时操作是连续的,但它们必须是自动开关,而不需要额外的电路或复杂性。
在模块故障的情况下,一个简单的无源组件允许系统持续运行。
这些信息来源于Sheaumann Laser, Inc.提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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