GROUND TERMINAL DESIGN FOR HIGH RATE DIRECT TO EARTH OPTICAL COMMUNICATIONS

Challenges of direct-to-Earth (DTE) laser communications (lasercom) between spacecraft in low-Earth orbit (LEO) or medium-Earth orbit (MEO) and ground terminals can include short duration transmission windows, long time gaps between the transmission windows, deleterious effects of atmospheric turbulence, and the inability to operate in cloudy weather. Direct-link optical communications systems described herein can have data rates that are high enough to empty high-capacity on-board buffer(s) (e.g., having a capacity of at least about 1 Tb to hundreds of Tb) of a spacecraft in a single pass lasting only tens of seconds to a few minutes (e.g., 1-15 minutes), and overprovisioning the buffer capacity accounts for variations in the latency between links. One or more distributed networks of compact optical ground terminals, connected via terrestrial data networks, receive and demodulate WDM optical data transmissions from a plurality of orbiting spacecraft (e.g., satellites). Les inconvénients des communications laser (lasercom) allant directement vers la terre (DTE), qui se déroulent entre un engin spatial en orbite basse (LEO) ou en orbite moyenne (MEO) et des bornes de mises à la masse, peuvent inclure des fenêtres de transmission de courte durée, de longs intervalles de temps entre les fenêtres de transmission, les effets délétères de la turbulence atmosphérique, et l'incapacité de fonctionner par temps couvert. Les systèmes de communications optiques en liaison directe ci-décrits peuvent avoir des débits de données qui sont suffisamment élevés pour vider une ou plusieurs mémoires tampons intégrées à grande capacité (par exemple une capacité allant d'au moins 1 Tb environ à des centaines de Tb) d'un engin spatial en un seul passage dont la durée va de seulement quelques dizaines de secondes à quelques minutes (par exemple de 1 à 15 minutes), et la surestimation de la capacité des mémoires tampons explique les variations de latence entre des liaisons. Un ou plusieurs réseaux distribués de bornes de mise à la masse optiques compactes, connectés par l'intermédiaire de réseaux de données terrestres, reçoivent et démodulent des transmissions de données optiques WDM en provenance d'une pluralité d'engins spatiaux en orbite (par exemple des satellites).