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

Free Space Optisk design och teknik

Zemax, Code V och mer...

Free space-optik är det område av optik där ljus fortplantar sig fritt genom rymden. Detta strider mot guidad vågoptik där ljus fortplantar sig genom vågledare. Inom design och utveckling av optik för fritt utrymme använder vi mjukvaruverktyg som OpticStudio (Zemax) och Code V för att designa och simulera den optiska sammansättningen. I våra konstruktioner använder vi optiska komponenter som linser, prismor, strålexpanderare, polarisatorer, filter, stråldelare, vågplattor, speglar...etc. Förutom mjukvaruverktyg utför vi laboratorietester med hjälp av verktyg som optiska effektmätare, spektrumanalysatorer, oscilloskop, dämpare...etc. för att bekräfta att vår optiska design för ledigt utrymme verkligen fungerar som önskat. Det finns många applikationer av ledigt utrymmesoptik.

- LAN-till-LAN-anslutningar på campus eller mellan byggnader med snabb Ethernet- eller Gigabit Ethernet-hastighet. 
- LAN-till-LAN-anslutningar i en stad, dvs. Metropolitan Area Network. 
- Frirumsoptikbaserade kommunikationssystem används för att korsa en allmän väg eller andra hinder som avsändaren och mottagaren inte äger. 
- Fast service through högbandbredd åtkomst till optiska fibernätverk._cc781905-54cde-3bd3bcde-3bcde-3bcde-3bcde-3bcde
- Converged Voice-Data-Connection. 
- Tillfälliga kommunikationsnätverksinstallationer (som evenemang och other purposes). 
- Återupprätta höghastighetskommunikation snabbt för återställning efter katastrof. 
- Som ett alternativ eller uppgradera tillägg till befintliga wireless 

technologies. 
- Som ett säkerhetstillägg för viktiga fiberkommunikationsanslutningar för att säkerställa redundans i länkar. 
- För kommunikation mellan rymdfarkoster, inklusive element i en satellitkonstellation. 
- För kommunikation mellan och inom chip, optisk kommunikation mellan enheter. 

- Många andra enheter och instrument använder optisk design för fritt utrymme, såsom kikare, laseravståndsmätare, spektrofotometrar, mikroskop...etc.


Fördelar med Free Space Optics (FSO)
- Enkel implementering 
- Licensfri drift i kommunikationssystem. 
- Höga bithastigheter 
- Låga bitfelsfrekvenser 
- Immunitet mot elektromagnetiska störningar eftersom ljus används istället för mikrovågsugn. I motsats till ljus kan mikrovågor störa
- Full duplex operation 

- Protocol transparency 
- Mycket säker på grund av strålens/balkarnas höga riktning och smalhet. Svårt att fånga upp, därför mycket användbart i militär kommunikation. 
- Ingen Fresnel-zon nödvändig 


Nackdelar med Free Space Optics (FSO)
För markbundna applikationer är de huvudsakliga begränsande faktorerna:
- Beam dispersion 
- Atmosfärisk absorption, speciellt under dimma, regn, damm, luftföroreningar, smog, snö. Till exempel kan dimma orsaka 10..~100 dB/km dämpning.  
- Scintillation 
- Bakgrundsljus 
- Shadowing 

- Pekstabilitet i wind 

De relativt längre optiska länkarna kan implementeras med infrarött laserljus, även om kommunikation med låg datahastighet över korta avstånd är möjlig med lysdioder. Maximal räckvidd för markbundna länkar är i storleksordningen 2-3 km, dock länkens stabilitet och kvalitet är starkt beroende av atmosfäriska faktorer som regn, dimma, damm och värme och andra som anges ovan. Betydligt längre avstånd såsom tiotals miles med hjälp av osammanhängande ljuskällor från högintensiva lysdioder kan uppnås. Den lågkvalitativa utrustningen som används kan dock begränsa bandbredder till ungefär några kHz. I yttre rymden är kommunikationsräckvidden för optisk kommunikation i fritt rymd för närvarande i storleksordningen flera tusen kilometer, men har potential att överbrygga interplanetära avstånd på miljontals kilometer, med hjälp av optiska teleskop som strålexpanderare._cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_Säker optisk kommunikation med fritt utrymme har föreslagits med användning av en laser-N-slitsinterferometer där lasersignalen tar formen av ett interferometriskt mönster. Varje försök att fånga upp signalen orsakar kollaps av det interferometriska mönstret. 

Även om vi mest har gett exempel om kommunikationssystem, är design och utveckling av optik för ledigt utrymme mycket viktigt inom många andra områden, inklusive biomedicinsk utrustning, medicinska instrument, bilstrålkastare, moderna arkitektoniska belysningssystem i byggnaders interiörer och exteriörer, och många andra. Om du vill, efter den lediga optiska designen av din produkt, kan vi skicka de skapade filerna till vår optiska tillverkningsanläggning, precisionsformsprutningsanläggning och maskinverkstad för prototypframställning eller massproduktion efter behov. Kom ihåg att vi har prototyping & manufacturing liksom designexpertisen.


bottom of page