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

Deseño e enxeñería óptica de espazo libre

Zemax, Code V e máis...

A óptica do espazo libre é a área da óptica onde a luz se propaga libremente polo espazo. Isto é contrario á óptica de ondas guiadas onde a luz se propaga a través das guías de ondas. No deseño e desenvolvemento de ópticas de espazo libre, usamos ferramentas de software como OpticStudio (Zemax) e Code V para deseñar e simular o conxunto óptico. Nos nosos deseños utilizamos compoñentes ópticos como lentes, prismas, expansores de feixe, polarizadores, filtros, divisores de feixe, placas de onda, espellos...etc. Ademais de ferramentas de software, realizamos probas de laboratorio utilizando ferramentas como medidores de potencia óptica, analizadores de espectro, osciloscopios, atenuadores... etc. para confirmar que o noso deseño óptico de espazo libre funciona efectivamente como se desexa. Hai numerosas aplicacións de óptica de espazo libre.

- Conexións de LAN a LAN en campus ou entre edificios a velocidades Fast Ethernet ou Gigabit Ethernet. 
- Conexións de LAN a LAN nunha cidade, é dicir, a rede da área metropolitana. 
- Os sistemas de comunicación baseados en óptica de espazo libre utilízanse para cruzar unha vía pública ou outras barreiras que non posúen o emisor e o receptor. 
- Fast service through high-bandwidth access to fibre optical networks._cc781905-5cde-bb3cfb58d
- Conexión de datos-voz converxente. 
- Instalacións temporais de redes de comunicación (como eventos e outros fins). 
- Restablece a conexión de comunicación de alta velocidade rapidamente para a recuperación ante desastres. 
- Como alternativa ou complemento de actualización para wireless 

tecnoloxías. 
- Como complemento de seguridade para conexións de comunicación de fibra importantes para garantir a redundancia nas ligazóns. 
- Para comunicacións entre naves espaciais, incluídos elementos dunha constelación de satélites. 
- Para comunicación entre e intra-chip, comunicación óptica entre dispositivos. 

- Moitos outros dispositivos e instrumentos utilizan o deseño óptico de espazo libre, como prismáticos, telémetros láser, espectrofotómetros, microscopios... etc.


Vantaxes da óptica de espazo libre (FSO)
- Facilidade de implantación 
- Operación sen licenza en sistemas de comunicación. 
- Altas taxas de bits 
- Taxas de erro de bits baixas 
- Inmunidade ás interferencias electromagnéticas porque se utiliza luz en lugar do microondas. Ao contrario da luz, as microondas poden interferir
- Operación dúplex completa 

- Transparencia do protocolo 
- Moi seguro pola alta direccionalidade e estreiteza da(s) viga(s). Difícil de interceptar, polo que moi útil nas comunicacións militares. 
- Non é necesaria zona de Fresnel 


Desvantaxes da óptica de espazo libre (FSO)
Para as aplicacións terrestres, os principais factores limitantes son:
- Dispersión de feixe 
- Absorción atmosférica, especialmente baixo néboa, choiva, po, contaminación do aire, smog, neve. Por exemplo, a néboa pode causar unha atenuación de 10..~100 dB/km.  
- Scintillation 
- Luz de fondo 
- Shadowing 

- Estabilidade de apuntamento no vento 

Os enlaces ópticos de distancia relativamente longa pódense implementar usando luz láser infravermella, aínda que a comunicación de baixa velocidade de datos a distancias curtas é posible mediante LEDs. O alcance máximo das ligazóns terrestres é da orde de 2-3 km, non obstante a estabilidade e calidade da ligazón dependen en gran medida de factores atmosféricos como a choiva, a néboa, o po e a calor e outros mencionados anteriormente. Pódense conseguir distancias significativamente máis afastadas, como decenas de millas usando fontes de luz incoherentes de LED de alta intensidade. Non obstante, o equipo de baixa calidade utilizado pode limitar bandwidths a uns poucos kHz. No espazo exterior, o alcance de comunicación da comunicación óptica no espazo libre é actualmente da orde de varios miles de quilómetros, pero ten o potencial de salvar distancias interplanetarias de millóns de quilómetros, utilizando telescopios ópticos como expansores de feixe._cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_Propuxéronse comunicacións ópticas seguras en espazo libre utilizando un interferómetro láser de fenda N onde o sinal láser toma a forma dun patrón interferométrico. Calquera intento de interceptar o sinal provoca o colapso do patrón interferométrico. 

Aínda que sobre todo demos exemplos sobre sistemas de comunicación, o deseño e desenvolvemento de ópticas de espazo libre é moi importante en moitas outras áreas, incluíndo dispositivos biomédicos, instrumentos médicos, faros de automóbiles, sistemas de iluminación arquitectónica moderna en interiores e exteriores de edificios e moitos outros. Se o desexa, despois do deseño óptico de espazo libre do seu produto, podemos enviar os ficheiros creados á nosa instalación de fabricación óptica, á planta de moldeo por inxección de precisión e á tenda de máquinas para a creación de prototipos ou a produción en masa segundo sexa necesario. Lembra que contamos coa creación de prototipos e fabricación así como a experiencia en deseño.


bottom of page