OH2AUE piti ex tempore-demonstraation SSB-/CW-/FM-kusojen pitämisestä laserilla, joksi soveltuu vallan mainiosti tuttu ja turvallinen luokan 1. tai 2. ”punainen” laserosoitin, jonka suurin sallittu teho on 1mW. Näiden aallonpituus on noin 650nm, taajuutena noin 462 THz (terahertsiä) eli ne ovat näkyvällä valon aallonpituusalueella. Suurempitehoiset laitteet ovat vaarallisia eivätkä ne tuo kokeellisessa amatööritoiminnassa juurikaan lisäetua, sillä näiden divergenssi (säteen hajoama) on yleensä myös merkittävästi huonompi, eli signaali ”leviää”. Pidemmillä yhteysväleillä tämä on ongelma, sillä signaalista saadaan vastaanotettua merkittävästi vähemmän energiaa. Tavallisella laserosoittimella säde on kilometrin päässä jo metrien luokkaa mikäli optiikka on säädetty parhaimpaansa.
Kuva: optisen vastaanottimien suuntaamista, transvertteri etualalla,
OM Michael on rakentanut nämä laitteet yli 20 vuotta sitten, mutta vielä ovat ihan pelikunnossa. Kerhoillassa, käytettiin ihan näitä ensimmäisiä laitteita, joissa laser-modulia AM-moduloidaan siten, että pyritään hyödyntämään diodin mahdollisimman lineaarista aluetta, joka ei laserin tapauksessa ole kovinkaan häävi ilman lisätemppuja. Tyypillinen dynamiikka voisi olla 30dB:n luokkaa ja linearisoimalla ehkä 40:n, jopa 50dB:n luokkaa, mutta tämä on jo suuritöistä. Tietoliikennepuolella lasersignaalin modulointi tehdään yleensä valotiellä, esim. ns. Mach-Zender-modulaattorilla. Kerhodemonstraatiossa ”laser-transvertterin” ensimmäinen välitaajuus on 2m (145.950 MHz), jossa oli vanha kunnon IC-202S SSB-/CW-rigi. Transvertterilla tämä sitten sekoitetaan toiselle välitaajuudelle, jona voi virittää lähes nollasti aina n. 100 kHz:iin, tyypillisesti 50 kHz:n hujakoille. Tämä signaali sitten virtamoduloin laseria muodostamaan AM:llä. Toimintapiste määräytyy tasolta, jolla diodi juuri ja juuri ”laseroi” ja yläraja määräytyy laser-diodin tehonsiedon mukaan. Tämä on siis kokeellisesti haettava, ehkä datalehteä nopeasti vilkaisten. Onneksi nämä laserosoittimet ovat edullisia.
Kuva: optisen vastaanottimen 2m välitaajuussekoitin paikallisoskillaattoreineen
Pitkillä etäisyyksillä (kilometristä kymmeniin) on tietenkin kaikkein suurin haaste lasersäteen kohdistaminen vastaanottimen ”antenniin”. On helppo kuvitella miten kilometrin mittaista keppiä pitäisi käsin saada osumaan metrien tarkkuudella vastaanottimen kohdalle. OH2AUE:lla on tätä varten laser-transvertteri asennettu Hildebrand-Wichmann Werken kenttäaseen tähtäimen kyytiin. Piiruasteikot eivät ole tässä mikään shöystopperi 😊
Oikein toimivan hienosäätösuuntausmekaniikan voi tehdä myös itsekin jousikuormitteisilla ovensaranoilla, toinen pystysuuntausta ja toinen vaakasuuntausta varten. Tämä idea taisi olla alun perin OH2HOT/OH2KTB-suunnittelupöydiltä.
Vastaanottimena oli kerhoillan demonstraatiossa oli 1997 rakennettu vastaanotin, joka oli alun perin tarkoitettu AMSAT P3D/AO-40-satelliitin puoliwattisen infrapunalasermajakan testaukseen ja vastaanottoon satelliitin integrointisessiossa laukaisupaikalla Ranskan Guyanassa 2000. Niinpä tälläkin kaunokaisella on demoduloitu satelliitin lasertelemetriaa maailman ensimmäisenä ja ainoana kertana (laseria ei koskaan päästy testaamaan radalla, pitkä tarina, joku toinen kerta). Myöhemmin tähän on rakennettu myös lisäsekoitus, eli laservalon ”kantataajuudelta” sekoitetaan AM-apukantoaaltospektri ylös niin ikään 2m:n välitaajuudelle (144.950 MHz), jossa kerhoillan demonstraatiossa oli ”tasku-SDR”. Vastaanottimessa on pieni linssi aktiivisen fotodiodin edessä ja tämä on taas mitoitettu sopimaan tähtikaukoputken okulaariin pitkän matkan yhteyskokeiluja varten. Muuta ”antennia” ei sitten kerhoillan demonstraatiossa ollutkaan, vaan lähettimen säde suunnattiin rapattuun kattoon josta signaali sirosi takaisin optiselle vastanottimelle. Kokeiluissa käytettiin sekä SSB:tä, että CW:n asioiden havainnollistamiseksi. Kaikki laitteet olivat akkukäyttöisiä.
Kuva: optisen vastaanottimen kantataajuuselektroniikka, kantataajuuslähtö, teholähde, 2m vaimennin
Vastaanotinpuolelle saa lisää ”antennivahvistusta” kaukoputkien ja kiikareiden lisäksi varsin helposti vanhan piirtoheittimen (”yliolanheittimen”) ns. Fresnel-linssistä, joka lisää antennin vastaanottopinta-alaa (”aperture”) aivan mahtavasti. Vähän puutöitä, vaneria ja mustaa maalia, niin jo on oiva vastaanottimella montakymmentä desibeliä antennivahvistusta.
Joskus vuosituhannen alussa oli pääkaupunkiseudulla aktiivinen laserkusoilujengi OH2AUE, OH2KTB, OH2HOR ja OH2HOT, mutta nyt ei moniin vuosiin ole ollut mitään yhteistä aktiviteettiä. OM Michael kyllä vielä tekee ajoittain monenlaisiakin optisia kokeita, mm. valon nopeuden mittausta, pilvi-/lumi-/sumusirontaa jne. Tulipa aikoinaan kertyneillä rakennelmilla ajettua myös ATV:tä, eli ihan täyden resoluution analogista PAL-televisiokuvaa yhdellä analogisella äänikanavalla ja myös NICAM-stereoäänellä.
Laserosoittimista pystyy varsin helposti rakentamaan myös mikroaaltovälitaajuuksia käyttäviä laitteita, vähintään gigahertsiin saakka, ehkä jopa kahteen. OH2AUE:lla on piirianalysaattoria varten omatekoinen optinen mittauskanava joka mahdollistaa S11-mittaukset 50 MHz – 1 GHz-alueella, erittäin kätevä vaikkapa VHF-yagin elementtien virran- ja vaiheen mittauksiin ilman häiritseviä, sähköä johtavia kaapeleita. OM Michaelilla on vuosien saatossa syntynyt ja kertynyt varsin mittava optisten aallonpituuksien kalustoa, lukuisia valonlähteitä ja -ilmaisijoita ja eräs mielenkiintoisimpia amatööritutkimuksia on ollut muutaman linnunradan ”paikallistähden” optisten spektrien absorptioviivojen mittaus.
Laserkusoiluja ja kokeiluja voi tehdä ilman radio- tai muita lupia, kunhan noudattaa erityistä varovaisuutta säteiden kanssa: myös luokan 1 ja 2 laserit ovat ihmisille ja eläimille vaarallisia, mikäli niiden säde pysyy paikallaan pitkiä aikoja.
Mutta innostuisikohan joku porukka yrittämään laser-EME:ä vaikkapa Artjärven Viestiteknisen Yhdistyksen, OH2MOH puolimetrisellä kaukoputkella ja vain ”hieman” suuremmalla laserteholla, Itävallasta saattaisi vielä löytyä vasta-asema?
Teksti OH2AUE ja kuvat OH3HPU