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

Voľný priestorový optický dizajn a inžinierstvo

Zemax, Code V a ďalšie...

Optika voľného priestoru je oblasť optiky, kde sa svetlo šíri voľne priestorom. To je v rozpore s optikou s riadenými vlnami, kde sa svetlo šíri cez vlnovody. Pri navrhovaní a vývoji optiky vo voľnom priestore používame softvérové nástroje ako OpticStudio (Zemax) a Code V na návrh a simuláciu optickej zostavy. V našich návrhoch používame optické komponenty ako šošovky, hranoly, rozširovače lúčov, polarizátory, filtre, rozdeľovače lúčov, vlnovky, zrkadlá...atď. Okrem softvérových nástrojov vykonávame laboratórne testy pomocou nástrojov ako sú optické merače výkonu, spektrálne analyzátory, osciloskopy, atenuátory...atď. aby sme potvrdili, že náš voľný priestorový dizajn optiky skutočne funguje tak, ako chceme. Existuje množstvo aplikácií optiky voľného priestoru.

- LAN-to-LAN pripojenia na campuses alebo medzi budovami pri rýchlostiach Fast Ethernet alebo Gigabit Ethernet. 
- LAN-to-LAN pripojenia v meste, tj metropolitná sieť. 
- Voľné komunikačné systémy založené na optike sa používajú na prekročenie verejnej cesty alebo iných bariér, ktoré odosielateľ a prijímač nevlastnia. 
- Fast service through vysokopásmový prístup k sieťam z optických vlákien._cc781905-905-5cde-31bad
- Converged Voice-Data-Connection. 
- Dočasné inštalácie komunikačnej siete (ako sú udalosti a ostatné účely). 
- Rýchlo obnovte vysokorýchlostné komunikačné pripojenie na obnovu po havárii. 
- Ako alternatíva alebo upgrade doplnku k existujúcemu wireless 

technológie. 
- Ako bezpečnostný doplnok pre dôležité optické komunikačné spojenia na zabezpečenie redundancie v linkách. 
- Na komunikáciu medzi kozmickými loďami vrátane prvkov satelitnej konštelácie. 
- Pre medzičipovú a vnútročipovú komunikáciu, optickú komunikáciu medzi zariadeniami. 

- Mnoho ďalších zariadení a nástrojov využíva voľný priestorový dizajn optiky, ako sú ďalekohľady, laserové diaľkomery, spektrofotometre, mikroskopy... atď.


Výhody optiky voľného priestoru (FSO)
- Jednoduché nasadenie 
- Bezlicenčná prevádzka v komunikačných systémoch. 
- Vysoké bitové rýchlosti 
- Nízka bitová chybovosť 
- Odolnosť voči elektromagnetickému rušeniu, pretože namiesto mikrovlnky sa používa svetlo. Na rozdiel od svetla môžu mikrovlny rušiť
- Plne duplexná prevádzka 

- Transparentnosť protokolu 
- Veľmi bezpečné vďaka vysokej smerovosti a úzkemu lúču (lúčov). Je ťažké ho zachytiť, a preto je veľmi užitočné pri vojenskej komunikácii. 
- Fresnelova zóna nie je potrebná 


Nevýhody optiky voľného priestoru (FSO)
Pre pozemné aplikácie sú hlavnými obmedzujúcimi faktormi:
- Disperzia lúča 
- Atmosférická absorpcia, najmä za hmly, dažďa, prachu, znečistenia ovzdušia, smogu, snehu. Napríklad hmla môže spôsobiť útlm 10..~100 dB/km.  
- Scintillation 
- Background light 
- Shadowing 

- Stabilita smerovania vo wind 

Relatívne dlhšie vzdialenosti optické spojenia môžu byť implementované pomocou infračerveného laserového svetla, aj keď je možná komunikácia s nízkou dátovou rýchlosťou na krátke vzdialenosti pomocou LED. Maximálny dosah pre pozemné spojenia je rádovo 2-3 km, avšak stabilita a kvalita spojenia je veľmi závislá od atmosférických faktorov, ako je dážď, hmla, prach a teplo a ďalšie uvedené vyššie. Je možné dosiahnuť výrazne väčšie vzdialenosti, ako sú desiatky míľ pomocou nekoherentných zdrojov svetla z LED s vysokou intenzitou. Používané zariadenia nízkej kvality však môžu obmedziť šírku pásma cc781905-5cde-3194-bb3b-136bad5cf58d_bandwidths na niekoľko kHz. Vo vesmíre je komunikačný dosah optickej komunikácie vo voľnom priestore v súčasnosti rádovo niekoľko tisíc kilometrov, ale má potenciál preklenúť medziplanetárne vzdialenosti miliónov kilometrov pomocou optických ďalekohľadov ako expandérov lúčov._cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_Secure optická komunikácia vo voľnom priestore bola navrhnutá pomocou laserového N-štrbinového interferometra, kde laserový signál má formu interferometrického vzoru. Akýkoľvek pokus o zachytenie signálu spôsobí kolaps interferometrického vzoru. 

Aj keď sme väčšinou uviedli príklady komunikačných systémov, dizajn a vývoj optiky voľného priestoru je veľmi dôležitý v mnohých iných oblastiach vrátane biomedicínskych zariadení, lekárskych prístrojov, automobilových svetlometov, moderných architektonických osvetľovacích systémov v interiéroch a exteriéroch budov a mnohých ďalších. Ak si želáte, po uvoľnení optickej konštrukcie vášho produktu môžeme vytvorené súbory odoslať podľa potreby do našej výrobne optiky, presného vstrekovacieho lisu a strojárne na prototypovanie alebo hromadnú výrobu. Pamätajte, že máme prototypy & production ako aj odborné znalosti v oblasti dizajnu.


bottom of page