NICTにおけるSLR関連活動
2020/11/24
国立研究開発法人 情報通信研究機構 國森 裕生
協力 有限会社 ティーティーシー 泉 忠 宇佐美 敬之

第8回 ILRS 技術連絡会2020年11月24日＠堂平

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目次
・ １ 全体概要
1-1 技術開発・特殊ミッション局としての小金井局
1-2 Bi-Static SLRシステムとは・ ２ システムの説明
2-1 SECONDARY LASER 常設 同時測距実施
2-2 送受信アライメント 光学系構成
2-3 オペレーションソフト KREで見た同時測距状況
2-4 安全系 更新状況 紹介
・ 3 RISESAT-CCR初リターンの報告
・ 4 まとめ
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１．全体概要（2019-2020）
1-1 技術開発・特殊ミッションとしての小金井局
SLR局としての維持（老朽化対応）SLR局技術ルーチン局としての条件

1.5mドームの保守
レーザの維持光送受信スィッチ
航空機レーダ駆動系更新
ソフトウエアの改良（DB）☑CPF/CRD(V2)への対応□SiteLogの整備□Lageos等パス数等
Productivity, Quality条件

Bi-static SLR （1.5m+1m局）
技術開発（特殊ミッション対応） 新センサー（APD Array/ SSPD)の適用

特殊ミッション
光通信・量子通信 RISESAT, SOLISS
Hayabusa2
深宇宙光LINK
安全系

レーザ発射業務に汎用的に適用
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1.2 Bi-static SLRとは

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4Bi-static SLRとは？

レーダ用語

モノスタティック（Monostatic)レーダ

対象物
反射波

送信波
方向性結合器

受信波

受信器

送信器

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5Bi-static SLRとは？

レーダ用語

対象物

バイスタティック（Bistatic)レーダ
反射波

反射波送信波

受信波
受信器

同期信号

送信器

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6Bi-static SLRとは？
送信フォトン数N0: E0(λ/hc)

対象衛星

5.E+15 ＠λ=1064nm, E0=1mJ

総合消光比要求 =-150dB～1/No 回り込み
ARコーティング: -40
検知器ゲート : -60
Spatial Filter : -10(Spectral Filter）: 0
・
T/R Switch : -40
150 dB

反射受信光

送信光

レーザ測距装置
２（受信のみ）検知器

レンジゲート等同期信号

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T/R
Switch

レーザ測距装置
１（送信のみ）検知器

レーザ7

これもBi-static ？
=>Aperture Share
開口部分共有これもBi-static

送信望遠鏡
送信レーザ

受信望遠鏡

受信望遠鏡

穴あき固定ミラー

検知器

検知器
送信レーザ

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82．システムの説明

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2-1 SECONDARY LASER SURELITE 10Hzﾚｰｻﾞを設置
・従来から設置されている1kHzレーザは、外乱光ノイズやビームエキスパンダの正反射で受信効率が思うように上がらず、低軌道衛星で200Hz試験観測のみが続いている。
・SECONDARY LASERとして、以前から所有している 10Hz SURELITE LASER をベンチ内に常設し、送受信分離T/R BOX、ビームエキスパンダを通さず、クーデベンチ内最終ミラーに空いている副鏡用穴から細いビームを直接望遠鏡へ送り、従来のMCP PMTで双方の受信を行うこととした。

SURELITE LASERLASERから望遠鏡への光軸
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最終ミラー中央から望遠鏡へ10

2-2 送受信アライメント 光学系構成
RECEIVER

T/R OPTICSShutterLaser Beam Monitor

BOX

CCD Camera
MCP
ND Variable ATT
MCP
PMTPMT

Stop Detector:: SPAD

Chopper

ND Filter

Auto-collimatoror Alignment
Laser

×1.5 EXP
FieldMonitor

λ/4
Spatial Filter
Faraday
Rotator

Telescope
I/F Optics: ×5
Beam EXP

Narrow Band
FilterT/R SWLASER
SW Optics

To 1.5m
Telescope

PLZT
SHUTTER

Rotating λ/2

LASER

Third Laser (KHz) :Set up near future

Main Laser(ps) LASERSECONDARYATTODYNE
Start Detector

SHGLASERSURELITE LASER

1.5m
クーデパス
C7ミラー

λ/2
SecondaryLaser (ns)532 nm3 ns10 Hz
200 mJ

λ/4

PBS

FIXED ND
SAFETYSHUTTER

Start Diode SHG

EXP

5 ns
10 Hz
1.3w
130mJ
Diode Pumped
Regenerative
Amplifier

PRIMARY LASER

Flash Lump PumpedATTODYNE
Two
Stages-Double Pass Amplifier

SLR OPTICAL

532 nm
35 ps
20 Hz
532
20 nm
mJ

LASER

532 nm
10 ps
1 kHz
0.5 mJ

Diode Pumped
Nd-YAG Laser
Oscillator
100 MHzSYSTEMS CONFIGURATION

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2-3 ｵﾍﾟﾚｰｼｮﾝｿﾌﾄ KREでみた双方の受信状況
・ 送信タイミングは、主レーザのRGG出力200HzのTRIGからディバイダで10Hzを生成し送信・ 受信は従来のMCP1つで行い、受信信号を分岐して各々のETへ入力、KREはレーザごとにモニタされる。 データ生成の際、別レーザのデータはノイズとして廃棄する。

SURELITEレーザ側 KRE画面

ATTODAYEレーザ側 KRE画面

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2-4 安全系更新状況
・ 現在、安全サーバで一元管理に向け、3つの構成で安全確認を行っている
・ ADSB、4K SKYPOTは夏に新設完了、ﾚｰﾀﾞﾄﾞｰﾑ駆動系の修理完了し、現在稼働中
・ 各システムと連動し、自動で望遠鏡の制御と連動出来るよう、現在ソフトの開発中

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３ RISESAT-CCR初リターンの報告

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143.1 RISESAT上のNICT VSOTA実験で使用する関連搭載機器

HPT

OOC海洋観測カメラ

CCR
第8回 ILRS 技術連絡会2020年11月24日＠堂平HPT
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3.2 地上局コンフィグレーション
NICT 光地上局
望遠鏡

1.5m望遠鏡

1m望遠鏡

使用焦点

送受信ともCoude

受信のみCassegrain

SLR-Laser

Nano秒レーザ(5ns 120mJ)
10Hz ,532nm（Pico秒レーザは未使用）

なし

UPLINK for OOC

CW 866nm 80mW

なし

VSOTA受信機

使用せずなし

Camera

名称

仕様

名称

仕様

GuideCam（主） 20㎝

EFL=2000mm
FOV:0.4度

カセグレン
主鏡

EFL=12000mｍ
FOV: 0.08度

IRTakahashi
CAM 25㎝

EFL=1268mm
FOV:0.4度

Celestron
20㎝

EFL=2000mm
FOV: 0.24度

1.5-IR8㎝

f=16mm
FOV:約1度

広角カメラ

f=16mm
FOV:約30度

（補助）
（補助）

使用TLE Source

CellesTrackまたは
東北大改良

CellesTrackまたは東北大改良

第8回 ILRS 技術連絡会2020年11月24日＠堂平163.3 RISESAT 初リターン（１）（GUI)画面2020年8月21日

O-C：
観測値ー予測値

距離1.2km

CCR か ら のEcho

観測時間 ３６０秒
次スライドに拡大図

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10:56:3017

4 まとめ・現在、SLRシステム観測可能な環境を維持し、主として通信・特殊ミッション対応
ルーチン局として必要な措置は保留状態。
LAGEOSを長期的、安定的にとれるレベルは最低限必要。
・1KHzﾚｰｻﾞで試験観測を継続中だが、ノイズの量が多く200Hzで運用中
SURELITEﾚｰｻﾞを追加し、同時観測体制で運用している・システム内正反射の問題を解消すべく5倍ビームエキスパンダの7.5倍化を検討中
・RISESAT光通信姿勢情報サポートでSLRを活用
・別ベンチで、1064nmを用いたSLRやデブリ観測等を行えるよう、同時進行でセットアップを実行中
長期展望：■ NICT独自で測地用ルーチン局の維持をおこなうことは困難
光通信，スペースデブリの技術開発局として維持■ 本会活動、共同研究などを通じ、他機関運用局の試験用設備として活用されれば幸い。
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