Home

Vrijeruimteoptica

Vrijeruimteoptica is een tak van optische communicatie en imaging die gebruikmaakt van de vrije ruimte, meestal de aardatmosfeer, als transmissiepad voor lichtsignalen in plaats van een kabel of glasvezel. Het omvat zowel free-space optical communication (FSO) als optische beeldvorming en waarneming. In FSO worden lichtsignalen—meestal in het nabij-IR- of zichtbare spectrum—door lucht gestuurd tussen twee punten die zichtcontact hebben.

Techniek en componenten

Een vrijeruimteoptisch systeem bestaat doorgaans uit een transparante bron (meestal een laserdiode of LED), een transmissiesysteem

Omgevingsuitdagingen en prestaties

De vrije ruimte introduceert verliezen door atmosferische absorptie, stof, regen, sneeuw en vooral turbulentie. Schijn- of

Toepassingen en kenmerken

Vrijeruimteoptica wordt toegepast in gebouw- naar gebouw-netwerken, campusnetwerken, metrobackhaul en nood- of militaire communicatiesystemen due to

met
oplossende
lenzen
en
vormen
van
straal,
en
een
ontvanger
met
een
fotodetector
(bijvoorbeeld
PIN-
of
APD-detector).
Modulationstechnieken
zoals
on-off
keying,
QPSK
of
multi-carrier
systemen
kunnen
worden
toegepast
om
data
te
verzenden.
Voor
stabiele
verbindingen
wordt
vaak
gebruikgemaakt
van
pointing,
acquisition
en
tracking
(PAT)
om
de
smalle
lichtstraal
nauwkeurig
gericht
te
houden.
Bij
mobiele
of
variabele
omgevingen
kan
adaptieve
optiek
en
foutenkorrelsamenwerking
nodig
zijn
om
turbulentie
en
misalignments
te
compenseren.
scintillatie,
fog
en
afstand
beperken
de
linkbudget
en
betrouwbaarheid.
Typische
golflengten
liggen
ongeveer
tussen
800
en
1550
nm,
waarbij
1550
nm
vaak
kiest
vanwege
lage
atmosfeerverliezen
en
betere
oogveiligheid.
Prestatie-indicatoren
omvatten
biterror
rate
en
signaal-ruisverhouding;
de
operationele
betrouwbaarheid
vereist
vaak
redundante
systemen
of
RF-backup
in
ongunstige
weersomstandigheden.
hoge
bandbreedte
en
beperkte
interferentie
met
radiofrequenties.
Nadelen
zijn
onder
meer
de
noodzaak
van
duidelijke
LOS
(line-of-sight),
gevoeligheid
voor
weersomstandigheden
en
benodigde
nauwkeurige
uitlijning.
Moderne
systemen
kunnen
worden
gecombineerd
met
RF-verbindingsopties
voor
continue
beschikbaarheid.