L'ottica dello spazio libero è l'area dell'ottica in cui la luce si propaga liberamente nello spazio. Ciò è contrario all'ottica ad onda guidata in cui la luce si propaga attraverso le guide d'onda. Nella progettazione e sviluppo di ottiche per spazio libero, utilizziamo strumenti software come OpticStudio (Zemax) e Code V per progettare e simulare il vano ottico. Nei nostri progetti utilizziamo componenti ottici come lenti, prismi, espansori di fascio, polarizzatori, filtri, divisori di fascio, piastre d'onda, specchi...ecc. Oltre agli strumenti software, eseguiamo test di laboratorio utilizzando strumenti come misuratori di potenza ottici, analizzatori di spettro, oscilloscopi, attenuatori...ecc. per confermare che il nostro design ottico dello spazio libero funziona davvero come desiderato. Esistono numerose applicazioni dell'ottica dello spazio libero.

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- Connessioni LAN-LAN su campuse o tra edifici a velocità Fast Ethernet o Gigabit Ethernet. 
- Connessioni LAN-LAN in una città, ad es. rete metropolitana. 
- I sistemi di comunicazione basati sull'ottica dello spazio libero vengono utilizzati per attraversare una strada pubblica o altre barriere di cui il mittente e il destinatario non sono proprietari. 
- Fast service through accesso ad alta larghezza di banda alle reti in fibra ottica. 
- Connessione dati-voce convergente. 
- Installazioni temporanee della rete di comunicazione (come eventi e altri scopi). 
- Ristabilire rapidamente la connessione di comunicazione ad alta velocità per il ripristino di emergenza. 
- In alternativa o aggiornamento aggiuntivo a wireless  esistente

tecnologie. 
- Come componente aggiuntivo di sicurezza per importanti connessioni di comunicazione in fibra per garantire la ridondanza nei collegamenti. 
- Per le comunicazioni tra veicoli spaziali, inclusi elementi di una costellazione di satelliti. 
- Per la comunicazione tra e intra-chip, comunicazione ottica tra dispositivi. 

- Molti altri dispositivi e strumenti utilizzano la progettazione ottica dello spazio libero, come binocoli, telemetri laser, spettrofotometri, microscopi... ecc.

Vantaggi dell'ottica per spazio libero (UST)
- Facilità di implementazione 
- Funzionamento senza licenza nei sistemi di comunicazione. 
- Velocità in bit elevate 
- Tassi di errore bit bassi 
- Immunità alle interferenze elettromagnetiche perché viene utilizzata la luce al posto del microonde. Contrariamente alla luce, le microonde possono interferire
- Operazione full duplex 

- Protocollo trasparenza 
- Molto sicuro grazie all'elevata direzionalità e ristrettezza della/e trave/i. Difficile da intercettare, quindi molto utile nelle comunicazioni militari. 
- Nessuna zona di Fresnel necessaria 

Svantaggi dell'ottica per spazio libero (UST)
Per le applicazioni terrestri, i principali fattori limitanti sono:
- Dispersione del fascio 
- Assorbimento atmosferico, soprattutto sotto nebbia, pioggia, polvere, inquinamento atmosferico, smog, neve. Ad esempio, la nebbia può causare un'attenuazione di 10..~100 dB/km.  
- Scintillation 
- Luce di sfondo 
- Shadowing 

- Stabilità di puntamento nel vento 

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I collegamenti ottici a distanza relativamente maggiore possono essere implementati utilizzando la luce laser a infrarossi, sebbene sia possibile la comunicazione a bassa velocità di trasmissione dati su brevi distanze utilizzando i LED. La portata massima per i collegamenti terrestri è dell'ordine di 2-3 km, tuttavia la stabilità e la qualità del collegamento dipendono fortemente da fattori atmosferici come pioggia, nebbia, polvere e calore e altri sopra elencati. È possibile raggiungere distanze significativamente più lontane come decine di miglia utilizzando sorgenti di luce incoerenti da LED ad alta intensità. Tuttavia, l'apparecchiatura di basso livello utilizzata può limitare bandwidths a circa pochi kHz. Nello spazio esterno, il raggio di comunicazione della comunicazione ottica nello spazio libero è attualmente dell'ordine di diverse migliaia di chilometri, ma ha il potenziale per colmare distanze interplanetarie di milioni di chilometri, utilizzando telescopi ottici come beam expander._cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_Le comunicazioni ottiche sicure nello spazio libero sono state proposte utilizzando un interferometro laser a fessura N in cui il segnale laser assume la forma di un pattern interferometrico. Qualsiasi tentativo di intercettare il segnale provoca il collasso del pattern interferometrico. 

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Anche se abbiamo fornito principalmente esempi sui sistemi di comunicazione, la progettazione e lo sviluppo dell'ottica dello spazio libero è molto importante in molte altre aree, inclusi dispositivi biomedici, strumenti medici, fari di automobili, moderni sistemi di illuminazione architettonica negli interni e negli esterni degli edifici e molti altri. Se lo desideri, dopo la progettazione ottica dello spazio libero del tuo prodotto, possiamo inviare i file creati al nostro impianto di produzione ottica, impianto di stampaggio ad iniezione di precisione e officina meccanica per la prototipazione o la produzione in serie, se necessario. Ricorda, abbiamo la prototipazione e la produzione  così come l'esperienza di progettazione.

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