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

Optično načrtovanje in inženiring Free Space

Zemax, Code V in več...

Optika prostega prostora je področje optike, kjer se svetloba prosto širi skozi prostor. To je v nasprotju z optiko vodenih valov, kjer se svetloba širi skozi valovode. Pri načrtovanju in razvoju optike v prostem prostoru uporabljamo programska orodja, kot sta OpticStudio (Zemax) in Code V, za načrtovanje in simulacijo optičnega sklopa. Pri naših načrtih uporabljamo optične komponente, kot so leče, prizme, razširjevalci žarkov, polarizatorji, filtri, cepilniki žarkov, valovne plošče, zrcala ... itd. Poleg programskih orodij izvajamo laboratorijske preiskave z orodji, kot so optični merilniki moči, spektralni analizatorji, osciloskopi, dušilniki... itd. da potrdimo, da naša optična zasnova prostega prostora dejansko deluje po želji. Obstajajo številne aplikacije optike prostega prostora.

- Povezave LAN-to-LAN na kampusih ali med zgradbami pri hitrostih Fast Ethernet ali Gigabit Ethernet. 
- Povezave LAN-to-LAN v mestu, tj. Metropolitansko omrežje. 
- Komunikacijski sistemi, ki temeljijo na optiki prostega prostora, se uporabljajo za prečkanje javne ceste ali drugih ovir, ki jih pošiljatelj in prejemnik nimata. 
- Fast service through visokopasovni dostop do omrežij z optičnimi vlakni. 
- Konvergentna glasovno-podatkovna povezava. 
- Začasne namestitve komunikacijskega omrežja (kot so dogodki in drugi nameni). 
- Hitro znova vzpostavite visokohitrostno komunikacijsko povezavo za obnovitev po katastrofi. 
- Kot alternativa ali dodatek za nadgradnjo obstoječega wireless 

tehnologije. 
- Kot varnostni dodatek za pomembne optične komunikacijske povezave za zagotavljanje redundance v povezavah. 
- Za komunikacijo med vesoljskimi plovili, vključno z elementi satelitske konstelacije. 
- Za komunikacijo med in znotraj čipa, optično komunikacijo med napravami. 

- Številne druge naprave in instrumenti uporabljajo optično zasnovo prostega prostora, kot so daljnogledi, laserski merilniki razdalje, spektrofotometri, mikroskopi ... itd.


Prednosti optike prostega prostora (FSO)
- Enostavnost uvajanja 
- Delovanje v komunikacijskih sistemih brez licenc. 
- Visoke bitne hitrosti 
- Nizke stopnje bitnih napak 
- Odpornost na elektromagnetne motnje, ker se namesto mikrovalovne pečice uporablja svetloba. V nasprotju s svetlobo lahko mikrovalovne pečice motijo
- Popolno dupleksno delovanje 

- Transparency protokola 
- Zelo varen zaradi visoke usmerjenosti in ozkosti žarka(ov). Težko ga je prestreči, zato je zelo uporaben v vojaških komunikacijah. 
- Fresnelovo območje ni potrebno 


Slabosti optike prostega prostora (FSO)
Za prizemne aplikacije so glavni omejevalni dejavniki:
- Razpršitev žarka 
- Atmosferska absorpcija, zlasti v megli, dežju, prahu, onesnaženem zraku, smogu, snegu. Na primer, megla lahko povzroči 10..~100 dB/km dušenje.  
- Scintillation 
- Svetloba ozadja 
- Shadowing 

- Stabilnost kazanja v wind 

Optične povezave na razmeroma daljše razdalje je mogoče vzpostaviti z infrardečo lasersko svetlobo, čeprav je komunikacija z nizko hitrostjo prenosa podatkov na kratkih razdaljah možna z uporabo LED. Največji doseg za prizemne povezave je reda 2-3 km, vendar  sta stabilnost in kakovost povezave močno odvisni od atmosferskih dejavnikov, kot so dež, megla, prah in vročina ter drugi, našteti zgoraj. Doseči je mogoče občutno daljše razdalje, kot so desetine milj z uporabo nekoherentnih virov svetlobe iz visokointenzivnih LED. Vendar pa lahko uporabljena oprema nizkega razreda omeji pasovne širine na približno nekaj kHz. V vesolju je komunikacijski doseg optične komunikacije v prostem vesolju trenutno nekaj tisoč kilometrov, vendar ima potencial za premostitev medplanetarnih razdalj milijonov kilometrov z uporabo optičnih teleskopov kot razširjevalcev žarka._cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_Varne optične komunikacije v prostem prostoru so bile predlagane z uporabo laserskega interferometra z N-režami, kjer ima laserski signal obliko interferometričnega vzorca. Vsak poskus prestrezanja signala povzroči kolaps interferometričnega vzorca. 

Čeprav smo večinoma navedli primere o komunikacijskih sistemih, sta načrtovanje in razvoj optike prostega prostora zelo pomembna na številnih drugih področjih, vključno z biomedicinskimi napravami, medicinskimi instrumenti, avtomobilskimi žarometi, sodobnimi arhitekturnimi sistemi osvetlitve v notranjosti in zunanjosti stavb in mnogih drugih. Če želite, lahko po optični zasnovi prostega prostora za vaš izdelek pošljemo ustvarjene datoteke v naš optični proizvodni obrat, obrat za natančno brizganje in strojno delavnico za izdelavo prototipov ali množično proizvodnjo po potrebi. Ne pozabite, da imamo prototipe & manufacturing kot tudi strokovno znanje o oblikovanju.


bottom of page