THz

Was ist das? Kein normaler Amateurfunker wagt sich in solche Gefilde.

Rotes Licht = 640nm Wellenlänge = Frequenz 470THz

Aber wenn unser OVV meint sein Laserpointer würde 5km weit strahlen, dann wollen es zwei, DL3NDR Roland und DJ6LB Klaus,  ganz genau wissen.

Dummerweise hat der Klaus noch ein paar dicke Laserdioden auf dem Flohmarkt in Fhfen erstanden und schon geht es los:

Ziel: möglichst weit und möglichst einfach mit Licht kommunizieren.

Deshalb: minimale Hardware und Betriebsarten, welche mit Software einfach zu generieren sind. Das sind z.B. CW, PSK, WSPR und, auf SDR SW aufbauend, zB. NBFM.

1. Schritt; Hardware bauen.
Roland legt vor und hat in Null Komma Nichts eine Laserkanone und Fototransistorempfänger fertig. Als Sammellinse wird eine russische Lupe verwendet. Eine vertikale Feineinstellung ist auch vorhanden.

2. Schritt; erster Versuch (13.7.2010)
Roland ist an zwei Stellen gleichzeitig und überbrückt allein bequem von zuhause aus 7km. Na ja, ein bißchen hat die Familie mitgeholfen (so wie Hase und Igel). Signalerzeugung und -auswertung werden mittels Notebook durchgeführt. Dazu hat er ein einfaches Interface zwischen Notebook und der Foto- und Laserdiode entwickelt. Die Auswertung erfolgte über SpecLab. Das bei dem Versuch erzielte SNR war besser als 40 dB.

Laserlicht und kaum sichtbare Laternen in 7 km Entfernung, links eine nahe Straßenlaterne:

Die hierbei gemachten Erfahrungen führten dazu, daß die vertikale Feineinstellung um eine horizontale Feineinstellung erweitert wurde.

3. Schritt
Klaus zieht langsam nach und bringt auch seine Diode in ähnlicher Anordnung zum Strahlen.

4. Schritt; Senden von wo nach wo?
Wieder hat Roland im stillen Kämmerchen einen Knüller parat: eine Software die auf 1:25000 Karten Höhenprofile generieren kann. Und er stellt gleich eine ganze Liste von möglichen Strecken vor. Von mickrigen 20km bis 250km.

Bei diesen Entfernungen muß unbedingt die Erdkrümmung berücksichtigt werden.

Beispiel mit Berücksichtigung der Erdkrümmung (Abstand obere rote Linie zu Profil):

Klaus kneift bei der Ortswahl, weil der Müllberg Fürth genau in der Anflugschneise liegt. Er findet aber den für ihn idealen Ort: ein Mäuerchen auf einem Wasserbehälter; leider nur noch 19,3km. Roland macht es sich derweil auf einer Bank auf dem Hetzleser Berg gemütlich.

5. Schritt; der 2. Versuch:
Klaus sendet und Roland schaut. Leider ist das gar nicht so einfach sich zu finden. Das Zielen ist trotz Kompaß eine Kunst, besonders wenn das Stativ wackelt und wenn man nicht weiß wo der Hetzles ist und sich in eine falsche Richtung verbeißt. Gottseidank gibt es ja noch Autoscheinwerfer. Der Laser wird kurz gesichtet. Fazit: eine Feinverstellung muß her, horizontal und vertikal.

6. Schritt; der 3. Versuch (15.8.2010):
Klaus baut eine Vertikalverstellung in die Schiene ein und damit ist die Justierung viel einfacher, aber noch nicht optimal. Der Laser wird stabil gesichtet und das Signal (Sinus-Modulation mit 1275Hz) wird von SpecLab mit ca. 50dB über Rauschen erkannt. Aber: breiter Modulationsbuckel von mehreren hundert Hz. Woher und warum? Später zeigt sich, dass schon die Modulation durch die Luftbewegung  einem das Leben schwer machen kann.  Feineinstellung beim Emfang hat sich mit sicherer Einstellung bewährt Heinrich, DL7HRM, hat Klaus mit Batterie und stimmungsvollem (elektrischen) Kerzenlicht unterstüzt. Trotzdem sind die Fotos die Roland macht super und er bestätigt, daß der Laser alles in den Schatten stellt bzw. in der Nacht versinken läßt. Eigentlich hat er nur geträumt
Unten: der Laser aus 19,3km (re unten) und darunter:Kanonier Klaus an seiner Abschußbasis.

Nicht, dass ihr denkt, Roland hat die Funzel auf dem Mauersims gesehen.

7. Schritt
Die Sendeschaltung wird verbessert (nur Laserlicht wenn Modulation anliegt = Kontrolle) und im Labor von Roland wird mit Hilfe eines Ventilators gezeigt, daß die "Bewegung" der Luft die Modulation des Signals erzeugt.

8. Schritt; der 4. Versuch
Klaus hat die Horizontal- & Vertkalverstellung fertig und Roland steht ebenfalls mit fein justierbarem Sender (& RX) bereit. Einstellung der Richtung ist bei Klaus jetzt sehr einfach und schnell möglich, leider spielt das Wetter nicht länger mit, schlechte Sicht und Gewitter. Laserlicht ist stark zu sehen aber sehr schwankend, Demodulation ist fast nicht möglich.

9. Schritt
Roland ist mit TX und RX bereit und legt schon mal mit Theodoliten die geometrischen Grundlagen für größere Entfernungen. Außerdem muss er eine Zwischenanpassung für das Stativ und den Theadoliten bauen. Klaus bastelt inzwischen die Mechanik, um die Fotodiode an sein Zoom-Objektiv ankoppeln und justieren zu können. Roland hat ja schon von Anfang an sein 15cm Vergrößerungsglas (s. Bild oben) mit Justiermechanik für die Diode bereit. Außerdem läßt Heinrich seine Beziehungen spielen und die Laserdiode wird professionell vermessen: 1,09mW optische Leistung und λ=637nm