top of page
Free Space Optical Design and Development AGS-Engineering.png

Free Space Optisk Design & Engineering

Zemax, Code V og mere...

Frirumsoptik er det område af optik, hvor lys forplanter sig frit gennem rummet. Dette er i modsætning til guidet bølgeoptik, hvor lys forplanter sig gennem bølgeledere. Inden for optisk design og udvikling af frirum bruger vi softwareværktøjer såsom OpticStudio (Zemax) og Code V til at designe og simulere den optiske samling. I vores design bruger vi optiske komponenter såsom linser, prismer, stråleudvidere, polarisatorer, filtre, strålesplittere, bølgeplader, spejle...osv. Udover softwareværktøjer udfører vi laboratorietest ved hjælp af værktøjer som optiske effektmålere, spektrumanalysatorer, oscilloskoper, dæmpere...osv. for at bekræfte, at vores frirumsoptiske design faktisk fungerer som ønsket. Der er talrige applikationer af frirumsoptik.

- LAN-til-LAN-forbindelser på campusser eller mellem bygninger ved Fast Ethernet- eller Gigabit Ethernet-hastigheder. 
- LAN-til-LAN-forbindelser i en by, dvs. Metropolitan Area Network. 
- Frirum optisk baserede kommunikationssystemer bruges til at krydse en offentlig vej eller andre barrierer, som afsender og modtager ikke ejer. 
- Fast service through adgang med høj båndbredde til optiske fibernetværk._cc781905-54cde-3b3b3cde-54cde-3b3b3cde_cc781905-91cde
- Konvergeret stemme-data-forbindelse. 
- Midlertidige kommunikationsnetværksinstallationer (såsom begivenheder og other purposes). 
- Genopret højhastighedskommunikationsforbindelsen hurtigt til katastrofeoprettelse. 
- Som et alternativ eller opgrader tilføjelse til eksisterende wireless 

technologies. 
- Som et sikkerhedstillæg til vigtige fiberkommunikationsforbindelser for at sikre redundans i links. 
- Til kommunikation mellem rumfartøjer, inklusive elementer af en satellitkonstellation. 
- For inter- og intra-chip kommunikation, optisk kommunikation mellem enheder. 

- Mange andre enheder og instrumenter anvender optisk design med frirum, såsom kikkerter, laserafstandsmålere, spektrofotometre, mikroskoper...osv.


Fordele ved Free Space Optics (FSO)
- Nem implementering 
- Licensfri drift i kommunikationssystemer. 
- Høje bithastigheder 
- Lave bitfejlfrekvenser 
- Immunitet over for elektromagnetisk interferens, fordi lys bliver brugt i stedet for mikrobølgeovn. I modsætning til lys kan mikrobølger forstyrre
- Fuld duplex drift 

- Protocol transparency 
- Meget sikker på grund af strålens/strålernes høje retningsbestemmelse og smalhed. Svært at opsnappe, derfor meget nyttigt i militær kommunikation. 
- Ingen Fresnel-zone nødvendig 


Ulemper ved Free Space Optics (FSO)
For jordbaserede applikationer er de vigtigste begrænsende faktorer:
- Beam dispersion 
- Atmosfærisk absorption, især under tåge, regn, støv, luftforurening, smog, sne. For eksempel kan tåge forårsage 10..~100 dB/km dæmpning.  
- Scintillation 
- Baggrundslys 
- Shadowing 

- Pegestabilitet i wind 

De relativt længere afstande optiske forbindelser kan implementeres ved hjælp af infrarødt laserlys, selvom lav datahastighed kommunikation over korte afstande er mulig ved hjælp af LED'er. Maksimal rækkevidde for terrestriske forbindelser er i størrelsesordenen 2-3 km, dog forbindelsens stabilitet og kvalitet er meget afhængig af atmosfæriske faktorer såsom regn, tåge, støv og varme og andre nævnt ovenfor. Der kan opnås væsentligt længere afstande, såsom titusindvis af miles ved hjælp af usammenhængende lyskilder fra højintensive LED'er. Det anvendte lavkvalitetsudstyr kan dog begrænse båndbredder til omkring nogle få kHz. I det ydre rum er kommunikationsrækkevidden for optisk kommunikation i frit rum i øjeblikket i størrelsesordenen flere tusinde kilometer, men har potentiale til at bygge bro mellem interplanetariske afstande på millioner af kilometer ved at bruge optiske teleskoper som stråleudvidere._cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_Sikker frirumskommunikation er blevet foreslået ved brug af et laser-N-spalteinterferometer, hvor lasersignalet har form af et interferometrisk mønster. Ethvert forsøg på at opsnappe signalet forårsager kollaps af det interferometriske mønster. 

Selvom vi for det meste har givet eksempler på kommunikationssystemer, er optisk design og udvikling af frirum meget vigtigt på mange andre områder, herunder biomedicinsk udstyr, medicinske instrumenter, bilforlygter, moderne arkitektoniske belysningssystemer i bygningsinteriør og eksteriør og mange andre. Hvis du ønsker det, kan vi efter dit produkts frie optiske design sende de oprettede filer til vores optiske produktionsfacilitet, præcisionssprøjtestøbeanlæg og maskinværksted til prototyping eller masseproduktion efter behov. Husk, vi har prototyping & manufacturing  såvel som designekspertise.


bottom of page