全球通信網(wǎng)絡(luò)

　　今天，連接地球的光纖電纜構(gòu)成了全球網(wǎng)絡(luò)的骨干，如果沒(méi)有這些電纜，現(xiàn)代社會(huì)幾乎會(huì)陷入癱瘓。盡管使用光纖技術(shù)取代銅技術(shù)打通到最終用戶的最后一公里尚有許多工作要做，但我們見(jiàn)證了數(shù)據(jù)和電信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的新競(jìng)賽。幾家科技巨頭正計(jì)劃實(shí)施最新一代的大型天基通信網(wǎng)絡(luò)。其節(jié)點(diǎn)為數(shù)千顆將被發(fā)射到軌道上的緊湊型衛(wèi)星。這些衛(wèi)星使用激光傳輸信息并且相互連接，因此能夠快速高效地將數(shù)據(jù)從地球上的一點(diǎn)傳輸?shù)搅硪稽c(diǎn)。其愿景是為每輛汽車(chē)、每個(gè)實(shí)體基礎(chǔ)設(shè)施、每個(gè)集裝箱和每臺(tái)半掛車(chē)，甚至每頭奶牛提供連接性;因此可實(shí)現(xiàn)一系列夢(mèng)幻般的應(yīng)用。

地球上的無(wú)光纖光子網(wǎng)絡(luò)

　　同樣在地球上，最近正借助于“無(wú)光纖光子學(xué)”啟動(dòng)一種提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)似方法。自由空間光通信的原理有點(diǎn)類(lèi)似于18世紀(jì)的光學(xué)電報(bào)：對(duì)信息進(jìn)行編碼并利用光將其從一個(gè)地面位置傳輸?shù)搅硪粋€(gè)位置。這能夠在兩個(gè)位置之間快速實(shí)現(xiàn)安全連接，例如在擁擠的城市中從建筑物到建筑物或更大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的“最后一英里”等。

機(jī)電系統(tǒng)有助于實(shí)現(xiàn)功能性

　　除了光電元件和廣泛的通信技術(shù)外，機(jī)電系統(tǒng)在此類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的功能性方面也起著決定性的作用。通過(guò)多束激光束傳輸信息需要精密的對(duì)準(zhǔn)解決方案，以便即使在長(zhǎng)距離內(nèi)也能將光束精密地對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)、糾正漂移和干擾并在必要時(shí)快速重新對(duì)準(zhǔn)。除了受衛(wèi)星定位系統(tǒng)的控制外，還需要一個(gè)精密的高速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)償來(lái)自衛(wèi)星的振動(dòng)、熱波動(dòng)以及其他干擾運(yùn)動(dòng)。在陸基點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中，建筑物中的大氣湍流或運(yùn)動(dòng)也可能是無(wú)差錯(cuò)信號(hào)傳輸?shù)臐撛诟蓴_源。因此，能夠快速作出反應(yīng)的偏擺鏡系統(tǒng)對(duì)于自由空間光通信網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。

　　除了高帶寬和足夠大的傾角之外，24/7模式下的免維護(hù)功能對(duì)于此應(yīng)用同樣至關(guān)重要。高能源效率、低重量和緊湊型設(shè)計(jì)也是不可或缺的。最后但同樣重要的是需要穩(wěn)健性，因?yàn)橄到y(tǒng)不僅要承受衛(wèi)星發(fā)射期間的高加速度，而且還要承受苛刻的環(huán)境條件，例如整個(gè)使用壽命期間的強(qiáng)烈溫度波動(dòng)或輻射照射。

用于外層空間應(yīng)用的成熟解決方案

　　壓電或電磁偏擺鏡(FSM = 快速轉(zhuǎn)向鏡)可以提供低至納弧度范圍的角分辨率以及高達(dá)千赫茲范圍的機(jī)械帶寬。反射鏡結(jié)構(gòu)緊湊、快速且準(zhǔn)確，因此足以補(bǔ)償這些應(yīng)用中的常見(jiàn)干擾。盡管壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的FSM可提供更高的分辨率和帶寬，但電磁單元(通常為音圈FSM)可實(shí)現(xiàn)更大的位移。為了滿足應(yīng)用的所有要求，PI提供采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和特定于應(yīng)用的配置的兩種類(lèi)型的機(jī)構(gòu)。

　　自20世紀(jì)90年代以來(lái)，PI的快速偏擺鏡技術(shù)已應(yīng)用于地面項(xiàng)目和太空任務(wù)。例如，在美國(guó)宇航局與歐空局的合作項(xiàng)目的太陽(yáng)軌道器中，PI光束穩(wěn)定系統(tǒng)正在使用中并且正在向太陽(yáng)發(fā)射。PI提供基于壓電或電磁驅(qū)動(dòng)的快速高效設(shè)計(jì)，并且在快速擴(kuò)展到大批量生產(chǎn)方面同樣擁有多年的經(jīng)驗(yàn)。

　　PI的解決方案包括多種標(biāo)準(zhǔn)化的偏擺系統(tǒng)以及客戶特定的開(kāi)發(fā)。更多產(chǎn)品將隨即推出。

　　太陽(yáng)軌道器中PHI望遠(yuǎn)鏡副鏡的偏擺單元僅重255克，直徑為45毫米，高度為44毫米。