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

Conception et ingénierie optiques en espace libre

Zemax, Code V et plus...

L'optique en espace libre est le domaine de l'optique où la lumière se propage librement dans l'espace. Ceci est contraire à l'optique à ondes guidées où la lumière se propage à travers des guides d'ondes. Dans la conception et le développement d'optiques en espace libre, nous utilisons des outils logiciels tels que OpticStudio (Zemax) et Code V pour concevoir et simuler l'assemblage optique. Dans nos conceptions, nous utilisons des composants optiques tels que des lentilles, des prismes, des extenseurs de faisceau, des polariseurs, des filtres, des séparateurs de faisceau, des lames d'onde, des miroirs... etc. Outre les outils logiciels, nous effectuons des tests en laboratoire à l'aide d'outils tels que des wattmètres optiques, des analyseurs de spectre, des oscilloscopes, des atténuateurs... etc. pour confirmer que notre conception optique en espace libre fonctionne bien comme souhaité. Il existe de nombreuses applications de l'optique en espace libre.

- Connexions LAN à LAN sur campus ou entre bâtiments à des vitesses Fast Ethernet ou Gigabit Ethernet. 
- Connexions LAN à LAN dans une ville, c'est-à-dire un réseau métropolitain. 
- Les systèmes de communication basés sur l'optique en espace libre sont utilisés pour traverser une voie publique ou d'autres barrières que l'expéditeur et le destinataire ne possèdent pas. 
- Fast service through accès haut débit aux réseaux fibre optique. 
- Connexion voix-données convergée. 
- Installations temporaires de réseau de communication (telles que des événements et à d'autres fins). 
- Rétablissez rapidement la connexion de communication à haut débit pour la reprise après sinistre. 
- En tant qu'alternative ou mise à niveau du module complémentaire sans fil existant 

technologies. 
- En tant que complément de sécurité pour les connexions de communication par fibre optique importantes afin d'assurer la redondance des liaisons. 
- Pour les communications entre engins spatiaux, y compris les éléments d'une constellation de satellites. 
- Pour la communication inter et intra-puce, communication optique entre appareils. 

- De nombreux autres appareils et instruments utilisent une conception optique en espace libre, tels que des jumelles, des télémètres laser, des spectrophotomètres, des microscopes, etc.


Avantages de l'optique en espace libre (FSO)
- Facilité de déploiement 
- Fonctionnement sans licence dans les systèmes de communication. 
- Débits binaires élevés 
- Faibles taux d'erreur sur les bits 
- Immunité aux interférences électromagnétiques car la lumière est utilisée à la place des micro-ondes. Contrairement à la lumière, les micro-ondes peuvent interférer
- Fonctionnement en duplex intégral 

- Transparence du protocole 
- Très sûr en raison de la haute directivité et de l'étroitesse du ou des faisceaux. Difficile à intercepter, donc très utile dans les communications militaires. 
- Aucune zone Fresnel nécessaire 


Inconvénients de l'optique en espace libre (FSO)
Pour les applications terrestres, les principaux facteurs limitants sont :
- Dispersion du faisceau 
- Absorption atmosphérique, en particulier sous le brouillard, la pluie, la poussière, la pollution de l'air, le smog, la neige. Par exemple, le brouillard peut causer une atténuation de 10..~100 dB/km.  
- Scintillation 
- Lumière de fond 
- Observation 

- Stabilité de pointage au vent 

Les liaisons optiques à distance relativement plus longue peuvent être mises en œuvre à l'aide d'une lumière laser infrarouge, bien qu'une communication à faible débit de données sur de courtes distances soit possible à l'aide de LED. La portée maximale des liaisons terrestres est de l'ordre de 2 à 3 km, cependant la stabilité et la qualité de la liaison dépendent fortement des facteurs atmosphériques tels que la pluie, le brouillard, la poussière et la chaleur et d'autres énumérés ci-dessus. Des distances significativement plus éloignées telles que des dizaines de miles en utilisant des sources de lumière incohérentes provenant de LED à haute intensité peuvent être atteintes. Cependant, les équipements bas de gamme utilisés peuvent limiter bandwidths à quelques kHz environ. Dans l'espace extra-atmosphérique, la portée de communication optique en espace libre est actuellement de l'ordre de plusieurs milliers de kilomètres, mais a le potentiel de combler des distances interplanétaires de millions de kilomètres, en utilisant des télescopes optiques comme extenseurs de faisceau._cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_Des communications optiques sécurisées en espace libre ont été proposées à l'aide d'un interféromètre laser N-fente où le signal laser prend la forme d'un motif interférométrique. Toute tentative d'interception du signal provoque l'effondrement du motif interférométrique. 

Même si nous avons principalement donné des exemples de systèmes de communication, la conception et le développement d'optiques en espace libre sont très importants dans de nombreux autres domaines, notamment les dispositifs biomédicaux, les instruments médicaux, les phares d'automobiles, les systèmes d'éclairage architecturaux modernes à l'intérieur et à l'extérieur des bâtiments, et bien d'autres. Si vous le souhaitez, après la conception optique en espace libre de votre produit, nous pouvons envoyer les fichiers créés à notre usine de fabrication optique, à notre usine de moulage par injection de précision et à notre atelier d'usinage pour le prototypage ou la production de masse selon les besoins. N'oubliez pas que nous avons le prototypage et la fabrication ainsi que l'expertise en conception.


bottom of page