METHOD AND APPARATUS FOR ULTRA-SHORT PULSED LASER COMMUNICATION THROUGH A LOSSY MEDIUM

Free-space optical (FSO) wireless transmission, including optical communications, remote-sensing, power beaming, etc., can be enhanced by replacing conventional laser sources that operate in the infrared portion of the optical spectrum with ultra-short pulsed laser (USPL) sources having peak pulse powers of one kWatt or greater and pulse lengths of less than one picosecond. Specifically, it has been observed that under these conditions the attenuation of an USPL beam having the same average optical power as a conventional laser in a lossy medium, such as the atmosphere, is substantially less than the attenuation of a conventional laser beam having a lower peak pulse power and/or a longer pulse width. The superior system performance when using an USPL can be translated into an increased distance between a laser source in a transmitter and a photodetector in receiver and/or a higher reliability of system operation in inclement weather conditions. La transmisión inalámbrica óptica de espacio libre (FSO), que incluye comunicaciones ópticas, detección remota, formación de haces de energía, etc., puede mejorarse sustituyendo las fuentes de láser convencionales que operan en la porción de infrarrojos del espectro óptico por fuentes de láser pulsado ultra-corto (USPL) que tienen potencias de pulso pico de un kW o mayor y longitudes de pulso de menos de un picosegundo. Específicamente, se ha observado que bajo estas condiciones, la atenuación de un haz USPL que tiene la misma potencia óptica promedio que un láser convencional en un medio con ruido, tal como la atmósfera, es sustancialmente menor que la atenuación de un haz láser convencional que tiene una potencia de pulso pico inferior y/o una anchura de pulso más larga. El rendimiento del sistema superior cuando se usa un USPL puede traducirse en una distancia aumentada entre una fuente láser en un transmisor y un fotodetector en el receptor y/o una fiabilidad superior de operación de sistema en condiciones meteorológicas inclementes.