Grant: Collaborative Science, Technology and Innovation Program - Collaborative R&D Initiatives

This agreement has been amended 2 time(s). The end date of this agreement has been modified by 243 days.

Cet accord a été modifié 2 fois. La date de fin du présent accord a été changé de 243 jours.

Free-space optical (FSO) communication between ground stations and satellites suffer from wavefront aberration due to atmospheric turbulence. Distortions of the optical beam can destructively influence signal continuity, and reduce the speed and throughput of data transmission. Adaptive optics (AO) can mitigate distortion, by compensating the distorted wavefronts using deformable mirrors (DMs) that dynamically adjust their shape. This project will focus on the development of Low Voltage Deformable Mirrors (LVDM) activated by an array of both Lorentz and tri-electrode electrostatic actuators. Critical issues in FSO communication are physical size and power consumption. Both these issues can be minimized by utilizing low voltage DMs. One significant advantage of this approach is avoiding the need for hundreds of electrical connections to external high voltage controllers, which are required in high voltage electrostatic and piezoelectric Micro-Electro-Mechanical System (MEMS) AO devices. Thus, the vision is to create an integrated Low voltage MEMS DM with low voltage drive electronics directly on-board.

Les aberrations du front d’onde attribuables aux turbulences atmosphériques nuisent à la transmission de données par voie optique dans l’espace libre entre stations terrestres et satellites. La distorsion du faisceau optique peut rompre la continuité du signal et ralentir la transmission de même qu’en réduire le débit. Il est possible d’atténuer ces distorsions par l’optique adaptative, en compensant les aberrations du front d’onde au moyen de miroirs dont la forme s’ajuste de façon dynamique. Le projet se concentrera sur la création de miroirs déformables à basse tension, actionnés par un réseau de vérins électrostatiques mus par la force de Lorentz et une triple électrode. Les principaux facteurs limitants liés à la transmission de données par voie optique dans l’espace libre sont la taille et la consommation d’énergie. Cependant, on peut minimiser ces problèmes en recourant à des miroirs déformables à basse tension. Un avantage majeur de cette approche est qu’on évite les centaines de connexions électriques avec le système de commande externe à haute tension qu’exigent les dispositifs microélectromécaniques, électrostatiques ou piézoélectriques d’optique adaptative à haute tension. L’idée, par conséquent, est de créer un miroir déformable microélectromécanique, actionné directement par le système électronique à basse tension qui y sera intégré.

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators. In the long term, find collaborative solutions to public policy challenges and create stronger innovation systems.

À court terme, les résultats prévus seront des collaborations renforcées entre l'industrie, le milieu universitaire et le gouvernement pour soutenir l'excellence en recherche. À moyen terme, les résultats attendus seront le développement de nouvelles technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs. À long terme, trouver des solutions collaboratives aux défis des politiques publiques et créer des systèmes d'innovation plus solides.

Collaborate on multiparty research and development programs to catalyze transformative, high-risk, high-reward research with the potential for game-changing scientific discoveries and technological breakthroughs in priority areas.

Collaborer à des programmes multipartites de recherche-développement dans le but de profiter de la synergie entre la recherche transformatrice à haut risque et à haut rendement et le potentiel de découvertes scientifiques et de percées technologiques révolutionnaires dans des secteurs d’intervention prioritaires.