FSO (teknik)

FSO (förkortat från engelska  free-space optics  - free space optics, även engelsk  trådlös optik , WO  - trådlös optik; Russian atmospheric optical communication line , förkortning AOLS ) - en typ av optisk kommunikation som använder elektromagnetiska vågor av det optiska området (som vanligtvis infraröd ) överförs genom atmosfären. På engelska omfattar termen även överföring genom vakuum eller yttre rymden.

Historik

1880 patenterade Bell en fototelefon ( Photofon ), där solens stråle som reflekterades från en spegel modulerades med röst, sändes genom atmosfärsrymden och matades till en selencell i fast tillstånd [1] .

Hur det fungerar

Trådlösa optiska system är baserade på teknologier för att organisera höghastighetskommunikationskanaler med infraröd strålning, som gör det möjligt att överföra data (text, ljud, grafiska data) mellan objekt genom atmosfäriskt utrymme, vilket ger en optisk anslutning utan användning av glasfiber.

Laserkommunikation mellan två objekt utförs endast genom en punkt-till-punkt-anslutning. Tekniken bygger på överföring av data genom modulerad strålning i den infraröda delen av spektrumet genom atmosfären. Sändaren är en kraftfull halvledarlaserdiod . Information kommer in i transceivermodulen, där den kodas med olika brus-immunkoder, moduleras av en optisk lasersändare och fokuseras av sändarens optiska system till en smal kollimerad laserstråle och sänds ut i atmosfären.

I den mottagande änden fokuserar det optiska systemet den optiska signalen på en mycket känslig fotodiod (eller lavinfotodiod ), som omvandlar den optiska strålen till en elektrisk signal. Dessutom, ju högre frekvens (upp till 1,5 GHz), desto större mängd information överförs. Signalen demoduleras sedan och omvandlas till utgående gränssnittssignaler.

Våglängden i de flesta implementerade system varierar mellan 700–950 nm eller 1550 nm, beroende på vilken laserdiod som används.

Huvudprincipen för AOLS bygger på en kompromiss: ju längre stilleståndstid på grund av ogynnsamma väderförhållanden (dimma) kunden tillåter, desto längre blir kommunikationskanalen.

Ibland inkluderar AOLS en reservradiokanal [2] .

Applikation

Trådlös optik anses vara en lösning:

Inom rymdteknik

För närvarande har framgångsrik överföring av en optisk (laser) signal över ett avstånd på flera hundra tusen kilometer genomförts. I synnerhet är en rekordprestation i denna mening mottagningen av en lasersignal från den automatiska MESSENGER-stationen. Signalen från en lasersändare ombord (en neodymlaser med infraröd diod) togs emot framgångsrikt av en marksänd mottagare på ett avstånd av 24 miljoner km.

Marknadsförhållanden

De mest kända tillverkarna av FSO-system är: LightPointe Communications Inc. (USA), fSona Communications Corp. (Kanada), "Optical TeleSystems" (lasermodem "Lantastica TZR", St. Petersburg); Mostkom , (Artolink systems, Ryazan).

Synergi av trådlös optisk och radioteknik

Den mest lovande riktningen i utvecklingen av AOLS är kombinationen av atmosfärisk kommunikation med ett radioreläkommunikationssystem. Genom att kombinera kapaciteten hos infraröda system i kraftigt regn och radiosystem i kraftig dimma, gör det att du kan skapa trådlösa gigabit-punkt-till-punkt-anslutningar på avstånd upp till 3 kilometer med operatörens tillgänglighet på 99,999 %. Samtidigt, 97–99 % av tiden per år, transporteras data genom FOLS-systemet (FSO), som är resistent mot radiostörningar och inte skapar dem, och under de återstående 1–3 % av tiden, transporten är försedd med ett millimeterradiosystem. Förutom hög tillgänglighet låter denna kombination dig bygga ett system med redundanta kanaler.

Se även

Anteckningar

  1. Bells tal Arkiverad 13 november 2004 på Wayback Machine till American Association for the Advancement of Science i Boston 27 augusti 1888
  2. Hybridutrustning baserad på radio- och laserteknik Arkiverad 16 september 2016 på Wayback Machine / FIRST MIL #1/2007
  3. Arkiverad kopia (länk ej tillgänglig) . Hämtad 13 september 2016. Arkiverad från originalet 6 juli 2016.   Dataöverföring med låg latens med trådlös och trådbunden kommunikation / Proc. International Conference on Space Optical Systems and Applications (ICSOS) 2012, 9-1, Ajaccio, Korsika, Frankrike, 9-12 oktober (2012) "I free space optic wireless (FSO) system kan signaler fortplanta sig med hastigheten c, så att latensen skulle vara mindre än i optiska fiberkommunikationssystem (OFC)"

Litteratur

Länkar