Wat is vrije ruimte-optica?
Free-space Optics (FSO) is een communicatietechnologie die het licht gebruikt dat in open ruimtes beweegt om informatie tussen punten door te geven. De term "vrije ruimte" kan verwijzen naar elke open ruimte, zoals lucht of buitenruimte. Vrije ruimte-optica wordt meestal gebruikt in situaties waarin glasvezelkabels niet kunnen worden neergelegd of hun kosten te duur zijn.
FSO implementeren kan op verschillende manieren. Het gebruik van infraroodlaserlampen is een algemene modus, net als het gebruik van light-emitting diodes (LED) op kortere afstanden met een lagere gegevenssnelheid. Optica in de vrije ruimte wordt vaak gebruikt in communicatie tussen ruimtevaartuigen, en het huidige bereik van optische communicatie in de vrije ruimte ligt in de duizenden kilometers. Met het gebruik van optische telescopen om de stralen uit te breiden, kunnen de afstanden veel verder reiken.
Op het land is het bereik voor optica in de vrije ruimte slechts ongeveer één tot twee mijl. De kwaliteit van het signaal is ook afhankelijk van het weer en andere atmosferische omstandigheden. Lichtstralen die worden gebruikt in vrije ruimte-optica zijn bijzonder smal en zijn ook zeer eenvoudig te coderen, waardoor het een relatief veilige vorm van communicatie is. Met behulp van een specifiek type laser kan een signaal worden gecreëerd dat verdwijnt als het op een of andere manier wordt onderbroken.
Er zijn veel voor- en nadelen aan vrije ruimte-optica. De belangrijkste voordelen zijn dat deze systemen eenvoudig te implementeren zijn, veilig zijn, een hoge bitsnelheid mogelijk maken met weinig fouten in het signaal en gratis zijn, in tegenstelling tot een radiosignaal waarvoor een licentie nodig is. Hoewel het signaal niet kan worden onderbroken door elektromagnetische golven, is het gevoelig voor interferentie van atmosferische omstandigheden, zoals regen, mist en sneeuw. De demping die ze veroorzaken, kan echter worden gemoduleerd met een multisignaalapparaat of een hoger eindapparaat dat het signaal versterkt.
Ondanks zijn tekortkomingen heeft vrije ruimte-optica een breed scala aan toepassingen. Grote universiteitscampussen kunnen bijvoorbeeld FSO gebruiken wanneer ze verbinding moeten maken met lokale netwerken (LAN's) zonder kabels te gebruiken. Grote steden gebruiken de technologie vaak om dezelfde reden. Naast ruimtevaartuigen kan vrije ruimte-optica ook worden gebruikt om satellieten te helpen communiceren in groepen. Het kan ook worden gebruikt als back-upsysteem voor het geval landnetwerken uitvallen, of om snelle communicatie tussen twee glasvezelkabelnetwerken te vergemakkelijken. Vrije ruimte-optica zijn ook een handige modaliteit om te gebruiken bij het opzetten van een tijdelijke installatie, zoals een conferentie, en zorgt voor glasvezelsnelheid zonder de last van kabels.