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Alternative passive fiber coupling system based on multi-plane light conversion for satellite-to-ground communications

Mata Calvo, Ramon und Allioux, David und Reeves, Andrew und Billaud, Antonin und Poliak, Juraj und Pinel, Olivier und Kelemu, Helawae Friew und Labroille, Guillaume und Richerzhagen, Mathias (2020) Alternative passive fiber coupling system based on multi-plane light conversion for satellite-to-ground communications. In: Free-Space Laser Communications XXXII 2020, 11272 (112720). SPIE. SPIE Photonics West 2020, 2020-02-03 - 2020-02-04, San Francisco, USA. doi: 10.1117/12.2546076. ISBN 978-1-5106-3308-7. ISSN 0277-786X.

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Kurzfassung

Global coverage of internet access is essential for digitalization in society, becoming a disruptive technology in industry, education or political participation for example. Satellite communications is a complementary approach to the terrestrial fiber network, which can provide world-wide coverage with few satellites in geostationary orbit or with low-earth-orbit constellations. Optical wavelengths offer multiple THz of available spectrum that can be used to connect satellites to the ground network with high-throughput links, solving the radiofrequency bandwidth bottleneck, without regulations. Cloud covereage and atmospheric turbulence are the main challenge in guaranteeing the same availability as in terrestrial fiber-based systems. While the former can be addressed by site diversity, for the latter, other mitigation strategies are required. Adaptive optics is a common approach to correct for atmospheric phase distortions and ensure stable fiber coupling. However, this approach requires a relatively complex active setup and therefore a collaboration between DLR Institute of Communications and Navigation and Cailabs has been formed to investigate alternative passive solutions for low-complexity ground stations. Coupling into multimode fibers does not require adaptive optics due to the large fiber core, however the coupled signal is distributed into multiple fiber-modes and is therefore incompatible with standard telecommunications components. Cailabs Multi-Plane Light Conversion (MPLC) technology overcomes this issue, selectively demultiplexing the fibermodes into single-mode fibers. Here, DLR's adaptive optics system and the MPLC technology in a turbulence-relevant environment for GEO communications are compared, investigating the advantages of the MPLC approach for compensating strong turbulence. This paper presents an overview of the measurement setup and analyzes the single-mode fibers outputs of the spatial demultiplexer and the measured phase-distortions from a wavefront sensor.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/135047/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Alternative passive fiber coupling system based on multi-plane light conversion for satellite-to-ground communications
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Mata Calvo, RamonRamon.MataCalvo (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7120-8026NICHT SPEZIFIZIERT
Allioux, Daviddavid (at) cailbabs.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Reeves, AndrewAndrew.Reeves (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8555-5368NICHT SPEZIFIZIERT
Billaud, AntoninNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Poliak, JurajJuraj.Poliak (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6599-3117146859682
Pinel, OlivierNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kelemu, Helawae FriewHelawae.Kelemu (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0006-1118-5276NICHT SPEZIFIZIERT
Labroille, GuillaumeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Richerzhagen, MathiasMathias.Richerzhagen (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3515-8775NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:9 März 2020
Erschienen in:Free-Space Laser Communications XXXII 2020
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:11272
DOI:10.1117/12.2546076
Verlag:SPIE
Name der Reihe:Proceedings of SPIE
ISSN:0277-786X
ISBN:978-1-5106-3308-7
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Free-space laser communications, MPLC, Adaptive Optics, turbulence, GEO Feeder-links, optical Feeder-links, KNOCGOP, SAN-AOT
Veranstaltungstitel:SPIE Photonics West 2020
Veranstaltungsort:San Francisco, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:3 Februar 2020
Veranstaltungsende:4 Februar 2020
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Kommunikation und Navigation
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R KN - Kommunikation und Navigation
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Multimedia Satellitennetze (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Kommunikation und Navigation > Satellitennetze
Hinterlegt von: Mata Calvo, Ramon
Hinterlegt am:04 Jun 2020 18:10
Letzte Änderung:10 Jun 2024 12:48

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