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FSM magnétique pour les communications optiques intersatellites et par liaison de connexion
14 juin 2024
Afin de répondre aux exigences de performance des miroirs de pointage fin et de direction rapide pour les communications optiques spatiales, CEDRAT TECHNOLOGIES (CTEC) développe une famille de FSM magnétiques (M-FSM), basée sur le mécanisme propriétaire MICA™ d’actionneurs magnétiques à paliers flexibles (Moving Iron Controllable Actuator), avec des capteurs à courants de Foucault intégrés (ECS).
La conception des FSM prévus pour les liaisons optiques intersatellites (OISL) dans les constellations spatiales à grande échelle est fortement axée sur la rentabilité obligatoire pour la production récurrente de grandes quantités, tandis que la conception des FSM prévus pour la communication par liaison de connexion est plutôt axée sur les exigences des lasers à haute puissance avec un niveau élevé de redondance.
Dans cette publication, le CTEC présente les conceptions M-FSM45 et M-FSM-HPL, ainsi que les résultats des tests, respectivement pour les communications optiques inter-satellites et de liaison de connexion.
Amélioration de la précision dynamique de la bande passante en boucle fermée des mécanismes piézoélectriques grâce à des lois de commande avancées et à des capteurs de position à courants de Foucault intégrés
14 juin 2024
Les miroirs à orientation rapide (FSM) jouent un rôle important dans diverses applications optiques pour la stabilisation du faisceau, l’amélioration de la netteté de l’image ou l’orientation dynamique du faisceau. Ces applications exigent que le FSM ait une réponse précise sur une large gamme de fréquences, d’où la nécessité d’un contrôleur dynamique. Mais le contrôleur est en fin de compte limité, entre autres facteurs, par la performance du capteur : sa capacité à mesurer avec précision la valeur physique requise et avec une largeur de bande suffisante. Les capteurs de courants de Foucault compacts, dynamiques et précis développés par Cedrat Technologies, combinés à un contrôleur basé sur un modèle, permettent d’améliorer la bande passante de deux fois et demie par rapport à la technologie de détection actuelle, tout en étant plus précis dans l’ensemble.
Un collecteur d’énergie vibratoire à large bande avec gestion intégrée de l’énergie conçu pour les environnements difficiles.
14 juin 2024
Les collecteurs d’énergie bistables (BEH) sont des dispositifs bien adaptés pour faire face à la variation du spectre de fréquence de la source de vibration. En effet, le mouvement non linéaire de ce type de collecteur permet d’atteindre une bande passante de récolte allant jusqu’à 50 % de la fréquence de résonance, contre 1 à 2 % de la fréquence de résonance pour les collecteurs d’énergie linéaires conventionnels. CEDRAT TECHNOLOGIES propose une conception utilisant une barre flexible et la technologie APA® (Amplified Piezoelectric Actuator) basée sur une architecture brevetée par l’USMB. Le comportement non linéaire d’un tel type de capteur d’énergie a déjà été étudié dans la littérature et a donné des résultats prometteurs.
En raison de l’utilisation d’une barre déformée, le capteur d’énergie bistable est très sensible à la dilatation thermique résultant d’un environnement difficile. Dans cet article, une conception améliorée est proposée pour gérer la dilatation thermique et garantir les capacités de récolte dans une large gamme de températures allant de -40°C à +80°C.
En outre, un circuit d’extraction électronique a été mis en œuvre pour fournir une tension de sortie régulée afin d’alimenter un IoT. En outre, ce circuit électronique peut gérer l’excès spontané d’énergie en le stockant dans un supercondensateur ou une batterie, puis le restituer pour continuer à alimenter l’IdO lorsque le niveau de vibration diminue. Le BEH avec le circuit d’extraction électronique peut générer une puissance de 8mW .
La combinaison d’un collecteur d’énergie bistable athermalisé avec un circuit d’extraction électronique augmente le niveau de préparation technologique pour être intégré dans un système soumis à un environnement difficile, comme les applications ferroviaires par exemple.
Nouvelle gamme de dispositifs d’actionnement pilotés par la lumière
12 octobre 2023
Les récents progrès réalisés dans la fabrication de nouveaux films plasmoniques photomobiles offrent des solutions innovantes pour les actionneurs et dispositifs à mouvement induit par la lumière. En effet, ces films peuvent être assimilés à des transducteurs grâce à leur capacité à convertir la lumière en déplacement avec des courses allant jusqu’à plusieurs millimètres. En ajustant les paramètres de la lumière incidente (longueur d’onde, temps d’exposition…), l’actionnement des films photomobiles peut être contrôlé pour répondre à de nombreuses applications nécessitant de grands déplacements et de faibles forces. A cet égard, le comportement des films photomobiles a été caractérisé avant leur intégration dans des dispositifs plus complexes. Ensuite, plusieurs preuves de concept de ces dispositifs ont été fabriquées pour essayer d’apporter de nouvelles fonctionnalités sur le marché, telles qu’un interrupteur optique piloté par la lumière, une microvanne optique et un déflecteur :
– Le commutateur optique présente des propriétés intéressantes en termes d’isolation électrique en éliminant les courants d’obscurité responsables du bruit dans les capteurs d’images. Il exploite également la grande course des films photomobiles pour atteindre la distance d’isolation électrique standard en fonction de la tension de l’émetteur.
– Les microvalves/micro-pompes pilotées par la lumière sont adaptées à la distribution d’une petite quantité de fluides avec une grande précision, par exemple dans les dispositifs médicaux. Grâce à cette technologie, un circuit de fluide peut être ouvert et fermé lorsque la lumière passe de l’état allumé à l’état éteint (ou inversement) sans alimentation électrique intégrée.
– Les déflecteurs optiques sont largement utilisés dans les applications de pointage optique où des réponses rapides et/ou des précisions élevées sont essentielles. Une bonne compréhension du comportement des films photomobiles permet de contrôler la direction de la déviation du faisceau dans de grandes plages angulaires.
Système de super résolution d’images en temps réel basé sur la technologie du microbalayage
5 septembre 2023
Contrairement au récent système de super résolution basé sur la technologie de l’IA qui nécessite normalement des ensembles de données d’entraînement massifs, le système de super résolution par microbalayage, en intégrant le mécanisme de haute précision et le système de traitement d’image, peut dépasser la limite des ensembles de données d’entraînement pour améliorer considérablement la résolution et la qualité de l’image en temps réel. Un tel système de super résolution d’image en temps réel, appelé Quick Demo Station (QDS), est présenté. Ce système est développé conjointement par IAE Shanghai, en Chine, en coopération avec Cedrat Technologies, en France. Le système est composé de deux modules, un module d’imagerie (MicroScan_ VIS_Module ), l’autre module de traitement d’image (une station de travail portable de traitement d’image). Le module de traitement d’image effectue le contrôle du module d’imagerie, ainsi que l’acquisition d’images, le recalage d’images, la reconstruction de superrésolution d’images, l’amélioration du contraste d’images. Ici, l’algorithme utilisé pour restaurer les images basse résolution (LR) est la méthode de reconstruction itérative, qui permet d’obtenir des résultats de super-résolution (SR) de haute qualité. La sortie est un flux vidéo dont la fréquence d’images est supérieure à 25 images par seconde. Le système est testé dans différentes applications et montre d’excellents résultats de super-résolution, y compris dans des conditions de faible luminosité et dans des scénarios d’éclairage variable en extérieur. En outre, l’algorithme du module de traitement d’images peut être utilisé non seulement sur les stations de travail, mais aussi dans les systèmes de traitement embarqués.
Fast Steering Mirrors piézoélectriques et magnétiques
5 septembre 2023
CEDRAT TECHNOLOGIES (CTEC) développe depuis plus de 20 ans des miroirs à orientation rapide (FSM) pour répondre aux besoins des secteurs de l’aviation, de l’espace, de la défense et d’autres applications embarquées ou exigeantes. Les applications typiques sont par exemple le Lidar, la communication optique en espace libre (FSO) et l’interférométrie laser. Comme les spécifications rencontrées dans ces applications peuvent varier, CTEC a conçu et breveté différentes technologies d’actionnement :
– Les FSM basés sur les actionneurs piézoélectriques amplifiés APA®, comme pour les missions PHARAO, ATLID, PSYCHE, et pour les futures constellations spatiales FSO ainsi que d’autres grands FSM pour l’espace et l’instrumentation comme l’ELT de l’ESO.
– Les FSM basés sur l’actionnement magnétique, tels qu’ils sont développés pour les communications optiques FSO et CO-OP vers les géosatellites.
– Les FSM basés sur des actionneurs piézoélectriques pas à pas, comme pour l’IASI-NG pour METOP-SG, ainsi que d’autres FSM basés sur des moteurs piézoélectriques.
La présentation décrit le principe de fonctionnement, la conception et les performances de ces différents concepts d’actionnement.
