Co to jest optyka w wolnej przestrzeni?
Free-space Optics (FSO) to technologia komunikacji wykorzystująca światło poruszające się w otwartych przestrzeniach, aby umożliwić transmisję informacji między punktami. Termin „wolna przestrzeń” może odnosić się do dowolnej otwartej przestrzeni, takiej jak powietrze lub przestrzeń kosmiczna. Wolną przestrzeń optyczną stosuje się zwykle w sytuacjach, w których nie można ułożyć kabli światłowodowych lub ich koszt jest zbyt drogi.
Wdrożenie FSO może odbywać się na kilka sposobów. Korzystanie z lamp laserowych na podczerwień jest powszechnym trybem, podobnie jak stosowanie diod elektroluminescencyjnych (LED) na krótszych odległościach z mniejszą szybkością danych. Optyka w wolnej przestrzeni jest powszechnie stosowana w komunikacji między statkami kosmicznymi, a obecny zakres komunikacji optycznej w wolnej przestrzeni znajduje się na niskich tysiącach mil. Za pomocą teleskopów optycznych do rozszerzania wiązek odległości mogą sięgać znacznie dalej.
Na lądzie zasięg optyki w wolnej przestrzeni wynosi tylko około jednej do dwóch mil. Jakość sygnału zależy również od pogody i innych warunków atmosferycznych. Wiązki światła stosowane w optyce w wolnej przestrzeni są szczególnie wąskie i bardzo łatwe do zaszyfrowania, co czyni je względnie bezpieczną formą komunikacji. Za pomocą określonego rodzaju lasera można utworzyć sygnał, który rozproszy się, jeśli zostanie w jakikolwiek sposób zakłócony.
Optyka z wolną przestrzenią ma wiele zalet i wad. Główną zaletą jest to, że systemy te są łatwe do wdrożenia, są bezpieczne, pozwalają na dużą przepływność z niewielką liczbą błędów w sygnale i są bezpłatne, w przeciwieństwie do sygnału radiowego, który wymaga licencji. Chociaż sygnał nie może zostać przerwany przez fale elektromagnetyczne, jest podatny na zakłócenia spowodowane warunkami atmosferycznymi, w tym deszczem, mgłą i śniegiem. Jednak tłumienie, które powodują, może być modulowane za pomocą urządzenia wielosygnałowego lub urządzenia wyższej klasy, które wzmacnia sygnał.
Pomimo niedociągnięć optyka w wolnej przestrzeni ma wiele zastosowań. Na przykład duże kampusy uniwersyteckie mogą korzystać z FSO, gdy muszą łączyć się z sieciami lokalnymi (LAN) razem bez użycia kabli. Duże miasta często korzystają z technologii z tego samego powodu. Oprócz statków kosmicznych, wolna przestrzeń optyczna może być również używana do pomocy satelitom w komunikacji w grupach. Może być również stosowany jako system rezerwowy na wypadek awarii sieci naziemnych lub w celu ułatwienia szybkiej komunikacji między dwiema sieciami kabli światłowodowych. Optyka w wolnej przestrzeni jest również wygodną metodą do zastosowania podczas instalacji tymczasowej, takiej jak konferencja, i pozwala na prędkość światłowodu bez obciążania kabli.