Freiraumoptik ist der Bereich der Optik, in dem sich Licht frei durch den Raum ausbreitet. Dies steht im Gegensatz zur Optik mit geführten Wellen, bei der sich Licht durch Wellenleiter ausbreitet. Beim optischen Design und der Entwicklung im freien Raum verwenden wir Softwaretools wie OpticStudio (Zemax) und Code V, um die optische Baugruppe zu entwerfen und zu simulieren. In unseren Designs verwenden wir optische Komponenten wie Linsen, Prismen, Strahlaufweiter, Polarisatoren, Filter, Strahlteiler, Verzögerungsplatten, Spiegel usw. Neben Softwaretools führen wir Labortests mit Tools wie optischen Leistungsmessern, Spektrumanalysatoren, Oszilloskopen, Dämpfungsgliedern usw. durch. um zu bestätigen, dass unser Freiraum-Optikdesign tatsächlich wie gewünscht funktioniert. Es gibt zahlreiche Anwendungen der Freiraumoptik.

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- LAN-zu-LAN-Verbindungen auf Campussen oder zwischen Gebäuden mit Fast-Ethernet- oder Gigabit-Ethernet-Geschwindigkeiten. 
- LAN-zu-LAN-Verbindungen in einer Stadt, dh Metropolitan Area Network. 
- Freiraumoptik-basierte Kommunikationssysteme werden verwendet, um eine öffentliche Straße oder andere Barrieren zu überqueren, die der Sender und der Empfänger nicht besitzen. 
- Schneller service through Zugang mit hoher Bandbreite zu Glasfasernetzen. 
- Konvergente Sprach-Daten-Verbindung. 
- Temporäre Installationen von Kommunikationsnetzwerken (z. B. Veranstaltungen und andere Zwecke). 
- Schnelle Wiederherstellung der Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsverbindung für die Notfallwiederherstellung. 
- Als Alternative oder Upgrade-Add-on zu bestehenden wireless 

Technologien. 
- Als Sicherheits-Add-On für wichtige Glasfaser-Kommunikationsverbindungen, um Redundanz in Links zu gewährleisten. 
- Für die Kommunikation zwischen Raumfahrzeugen, einschließlich Elementen einer Satellitenkonstellation. 
- Für Inter- und Intra-Chip-Kommunikation, optische Kommunikation zwischen Geräten. 

- Viele andere Geräte und Instrumente verwenden ein optisches Design im freien Raum, wie z. B. Ferngläser, Laser-Entfernungsmesser, Spektralfotometer, Mikroskope usw.

Vorteile der Freiraumoptik (FSO)
- Einfache Bereitstellung 
- Lizenzfreier Betrieb in Kommunikationssystemen. 
- Hohe Bitraten 
- Niedrige Bitfehlerraten 
- Immunität gegenüber elektromagnetischen Störungen, da Licht anstelle von Mikrowellen verwendet wird. Im Gegensatz zu Licht können Mikrowellen störend wirken
- Vollduplexbetrieb 

- Protokoll transparenz 
- Sehr sicher aufgrund der hohen Bündelung und Enge des Strahls/der Strahlen. Schwer abzufangen, daher sehr nützlich in der militärischen Kommunikation. 
- Keine Fresnel-Zone notwendig 

Nachteile der Freiraumoptik (FSO)
Für terrestrische Anwendungen sind die hauptsächlichen einschränkenden Faktoren:
- Strahldispersion 
- Atmosphärische Absorption, insbesondere bei Nebel, Regen, Staub, Luftverschmutzung, Smog, Schnee. Beispielsweise kann Nebel eine Dämpfung von 10..~100 dB/km verursachen.
- Szintillation 
- Hintergrundlicht 
- Shadowing 

- Richtungsstabilität bei Wind 

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Die relativ längeren optischen Verbindungen können mit Infrarotlaserlicht implementiert werden, obwohl mit LEDs eine Kommunikation mit niedriger Datenrate über kurze Entfernungen möglich ist. Die maximale Reichweite für terrestrische Verbindungen liegt in der Größenordnung von 2–3 km, jedoch die Stabilität und Qualität der Verbindung hängt stark von atmosphärischen Faktoren wie Regen, Nebel, Staub und Hitze und anderen oben aufgeführten Faktoren ab. Signifikant größere Entfernungen wie Dutzende von miles  unter Verwendung inkohärenter Lichtquellen von hochintensiven LEDs können erreicht werden. Die verwendeten minderwertigen Geräte können jedoch Bandbreiten auf etwa einige kHz begrenzen. Im Weltraum liegt die Kommunikationsreichweite der optischen Freiraumkommunikation derzeit in der Größenordnung von mehreren tausend Kilometern, hat aber das Potenzial, interplanetare Entfernungen von Millionen Kilometern zu überbrücken, indem optische Teleskope als Strahlaufweiter verwendet werden._cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_Es wurde eine sichere optische Freiraumkommunikation unter Verwendung eines Laser-N-Schlitz-Interferometers vorgeschlagen, bei dem das Lasersignal die Form eines interferometrischen Musters annimmt. Jeder Versuch, das Signal abzufangen, führt zum Zusammenbruch des interferometrischen Musters. 

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Obwohl wir hauptsächlich Beispiele zu Kommunikationssystemen gegeben haben, ist das Design und die Entwicklung von Freiraumoptiken in vielen anderen Bereichen sehr wichtig, darunter biomedizinische Geräte, medizinische Instrumente, Autoscheinwerfer, moderne architektonische Beleuchtungssysteme im Innen- und Außenbereich von Gebäuden und viele andere. Wenn Sie es wünschen, können wir nach dem optischen Freiraumdesign Ihres Produkts die erstellten Dateien an unsere Optikfertigungsanlage, Präzisionsspritzgussanlage und Maschinenwerkstatt für Prototyping oder Massenproduktion nach Bedarf senden. Denken Sie daran, dass wir sowohl über das Prototyping & Manufacturing  als auch über das Design-Know-how verfügen.

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