Co to jest optyka swobodna?

Optics Free-Space (FSO) to technologia komunikacyjna z wykorzystaniem światła poruszającego się w otwartych przestrzeniach, aby umożliwić przesyłanie informacji między punktami.Termin „wolna przestrzeń” może odnosić się do dowolnej otwartej przestrzeni, takiej jak powietrze lub przestrzeń kosmiczna.Optyka wolnej przestrzeni jest zwykle stosowana w sytuacjach, w których kable światłowodowe nie można ustanowić, lub ich koszty jest zbyt drogie.

Wdrożenie FSO można wykonać na kilka sposobów.Używanie świateł laserowych w podczerwieni jest wspólnym trybem, podobnie jak użycie diod emitujących światło (LED) w krótszych odległościach z niższą szybkością danych.Optyka wolnej przestrzeni jest powszechnie stosowana w komunikacji między statkiem kosmicznym, a obecny zakres komunikacji optycznej swobodnej przestrzeni wynosi niskie tysiące mil.Przy użyciu teleskopów optycznych do rozszerzenia wiązek, odległości mogą sięgnąć znacznie dalej.

Na lądzie zasięg optyki wolnej przestrzeni wynosi tylko około jednej do dwóch mil.Jakość sygnału zależy również od pogody i innych warunków atmosferycznych.Belki świetlne, które są używane w optyce o wolnej przestrzeni, są szczególnie wąskie i są również bardzo łatwe do zaszyfrowania, co czyni ją stosunkowo bezpieczną formą komunikacji.Korzystając z określonego rodzaju lasera, można utworzyć sygnał, który rozprasza się, jeśli zostanie w jakikolwiek sposób przerwany.

Istnieje wiele zalet i wad optyki swobodnej przestrzeni.Główną zaletą jest to, że systemy te są łatwe do wdrożenia, są bezpieczne, pozwalają na wysoką szybkość transmisji z kilkoma błędami w sygnale i są bezpłatne, w przeciwieństwie do sygnału radiowego, który należy licencjonować.Chociaż sygnału nie można przerywać przez fale elektromagnetyczne, jest podatny na zakłócenia z warunków atmosferycznych, w tym deszczu, mgły i śniegu.Powodowane przez nich tłumienie można jednak modulować za pomocą urządzenia wieloosgnorowego lub urządzenia o wyższej półce, które zwiększa sygnał.

Pomimo jego niedociągnięć, optyka o wolnej przestrzeni ma szeroki zakres aplikacji.Na przykład duże kampusy uniwersyteckie mogą korzystać z FSO, gdy muszą łączyć się z lokalnymi sieciami (LAN) razem bez korzystania z kabli.Duże miasta często używają tej technologii z tego samego powodu.Oprócz statku kosmicznego optyka wolnej przestrzeni można również wykorzystać, aby pomóc satelitom komunikować się w grupach.Może być również używany jako system kopii zapasowej w przypadku awarii sieci lądowych lub w celu ułatwienia szybkiej komunikacji między dwiema sieciami kabli światłowodowych.Optyka o wolnej przestrzeni jest również wygodną metodą do użycia podczas konfigurowania tymczasowej instalacji, takiej jak konferencja, i pozwala na prędkość światłowodową bez obciążenia kabli.