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

Disseny i enginyeria òptica d'espai lliure

Zemax, Code V i més...

L'òptica de l'espai lliure és l'àrea de l'òptica on la llum es propaga lliurement per l'espai. Això és contrari a l'òptica d'ones guiades on la llum es propaga a través de guies d'ones. En el disseny i desenvolupament d'òptica d'espai lliure, utilitzem eines de programari com OpticStudio (Zemax) i Code V per dissenyar i simular el conjunt òptic. En els nostres dissenys utilitzem components òptics com lents, prismes, expansors de feix, polaritzadors, filtres, divisors de feix, plaques d'ona, miralls...etc. A més d'eines de programari, realitzem proves de laboratori utilitzant eines com mesuradors de potència òptica, analitzadors d'espectre, oscil·loscopis, atenuadors...etc. per confirmar que el nostre disseny òptic d'espai lliure funciona realment com es desitja. Hi ha nombroses aplicacions d'òptica d'espai lliure.

- Connexions de LAN a LAN a campus o entre edificis a velocitats Fast Ethernet o Gigabit Ethernet. 
- Connexions de LAN a LAN en una ciutat, és a dir, xarxa d'àrea metropolitana. 
- Els sistemes de comunicació basats en l'òptica d'espai lliure s'utilitzen per creuar una via pública o altres barreres que l'emissor i el receptor no posseeixen. 
- Fast service through high-bandwidth access to fibra òptica._cc781905-5cde-bb3cfb5-91d
- Connexió de dades de veu convergent. 
- Instal·lacions temporals de xarxes de comunicació (com ara esdeveniments i altres fins). 
- Restabliu ràpidament la connexió de comunicació d'alta velocitat per a la recuperació en cas de desastre. 
- Com a alternativa o complement d'actualització a la xarxa sense fil existent 

tecnologies. 
- Com a complement de seguretat per a connexions de comunicacions de fibra importants per assegurar la redundància dels enllaços. 
- Per a comunicacions entre naus espacials, inclosos elements d'una constel·lació de satèl·lit. 
- Per a la comunicació entre i intraxip, comunicació òptica entre dispositius. 

- Molts altres dispositius i instruments utilitzen un disseny òptic d'espai lliure, com ara prismàtics, telèmetres làser, espectrofotòmetres, microscopis... etc.


Avantatges de l'òptica de l'espai lliure (FSO)
- Facilitat de desplegament 
- Funcionament sense llicència en sistemes de comunicació. 
- Taxes de bits altes 
- Baixes taxes d'error de bits 
- Immunitat a les interferències electromagnètiques perquè s'utilitza llum en comptes del microones. Contràriament a la llum, els microones poden interferir
- Operació dúplex complet 

- Transparència del protocol 
- Molt segur per l'alta direccionalitat i estretor de la(s) biga(s). Difícil d'interceptar, per tant molt útil en comunicacions militars. 
- No cal zona de Fresnel 


Desavantatges de l'òptica de l'espai lliure (FSO)
Per a aplicacions terrestres, els principals factors limitants són:
- Dispersió del feix 
- Absorció atmosfèrica, especialment sota boira, pluja, pols, contaminació de l'aire, smog, neu. Per exemple, la boira pot provocar una atenuació de 10...~100 dB/km.  
- Scintillation 
- Llum de fons 
- Shadowing 

- Estabilitat d'apunt al vent 

Els enllaços òptics de distància relativament més llarga es poden implementar mitjançant llum làser infraroja, tot i que la comunicació de baixa velocitat de dades a distàncies curtes és possible mitjançant LED. L'abast màxim per als enllaços terrestres és de l'ordre de 2-3 km, però l'estabilitat i la qualitat de l'enllaç depenen molt de factors atmosfèrics com la pluja, la boira, la pols i la calor i d'altres enumerats anteriorment. Es poden aconseguir distàncies significativament més llunyanes, com ara desenes de milles using fonts de llum incoherents de LED d'alta intensitat. Tanmateix, l'equip de baix grau utilitzat pot limitar bandwidths a uns pocs kHz. A l'espai exterior, el rang de comunicació de la comunicació òptica a l'espai lliure és actualment de l'ordre de diversos milers de quilòmetres, però té el potencial de salvar distàncies interplanetàries de milions de quilòmetres, utilitzant telescopis òptics com a expansors de feix._cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_S'han proposat comunicacions òptiques d'espai lliure segures utilitzant un interferòmetre làser N-slit on el senyal làser pren la forma d'un patró interferomètric. Qualsevol intent d'interceptar el senyal provoca el col·lapse del patró interferomètric. 

Tot i que hem donat principalment exemples sobre sistemes de comunicació, el disseny i desenvolupament d'òptica d'espai lliure és molt important en moltes altres àrees, com ara dispositius biomèdics, instruments mèdics, fars d'automòbils, sistemes d'il·luminació arquitectònics moderns en interiors i exteriors d'edificis, i molts altres. Si ho desitja, després del disseny òptic d'espai lliure del seu producte, podem enviar els fitxers creats a les nostres instal·lacions de fabricació òptica, planta d'emmotllament per injecció de precisió i taller mecànic per a la creació de prototips o la producció en massa segons sigui necessari. Recordeu que tenim el prototipatge i la fabricació i també l'experiència en disseny.


bottom of page