Optica in de vrije ruimte is het gebied van de optica waar licht zich vrij door de ruimte voortplant. Dit is in tegenstelling tot geleide golfoptica waarbij licht zich voortplant door golfgeleiders. Bij het ontwerp en de ontwikkeling van optische ruimten gebruiken we softwaretools zoals OpticStudio (Zemax) en Code V om de optische assemblage te ontwerpen en te simuleren. In onze ontwerpen gebruiken we optische componenten zoals lenzen, prisma's, bundelexpanders, polarisatoren, filters, bundelsplitsers, golfplaten, spiegels... enz. Naast softwaretools voeren we laboratoriumtests uit met tools zoals optische vermogensmeters, spectrumanalysatoren, oscilloscopen, verzwakkers...etc. om te bevestigen dat ons vrije ruimte optisch ontwerp inderdaad werkt zoals gewenst. Er zijn talloze toepassingen van optica voor vrije ruimte.

​

- LAN-naar-LAN-verbindingen op campussen of tussen gebouwen met Fast Ethernet- of Gigabit Ethernet-snelheden. 
- LAN-naar-LAN-verbindingen in een stad, bijv. Metropolitan Area Network. 
- Op optische vrije ruimte gebaseerde communicatiesystemen worden gebruikt om een openbare weg of andere barrières over te steken die de zender en ontvanger niet bezitten. 
- Fast service through high-bandwidth toegang tot glasvezelnetwerken. 
- Geconvergeerde Voice-Data-Connection. 
- Tijdelijke communicatienetwerkinstallaties (zoals evenementen en andere doeleinden). 
- Snel een snelle communicatieverbinding herstellen voor noodherstel. 
- Als alternatief of upgrade-add-on voor bestaande wireless 

technologieën. 
- Als veiligheidsadd-on voor belangrijke glasvezelcommunicatieverbindingen om redundantie in links te garanderen. 
- Voor communicatie tussen ruimtevaartuigen, inclusief elementen van een satellietconstellatie. 
- Voor inter- en intra-chipcommunicatie, optische communicatie tussen apparaten. 

- Veel andere apparaten en instrumenten maken gebruik van optisch ontwerp in de vrije ruimte, zoals verrekijkers, laserafstandsmeters, spectrofotometers, microscopen... enz.

Voordelen van Free Space Optics (FSO)
- Eenvoudige implementatie 
- Licentievrije werking in communicatiesystemen. 
- Hoge bitsnelheden 
- Lage bit-foutpercentages 
- Immuniteit voor elektromagnetische interferentie omdat er licht wordt gebruikt in plaats van microgolven. In tegenstelling tot licht kunnen microgolven interfereren
- Full-duplex operatie 

- Protocoltransparantie 
- Zeer veilig door de hoge gerichtheid en smalheid van de balk(en). Moeilijk te onderscheppen, dus erg handig in militaire communicatie. 
- Geen Fresnel-zone nodig 

Nadelen van Free Space Optics (FSO)
Voor terrestrische toepassingen zijn de belangrijkste beperkende factoren:
- Straalverspreiding 
- Atmosferische absorptie, vooral onder mist, regen, stof, luchtvervuiling, smog, sneeuw. Mist kan bijvoorbeeld 10..~100 dB/km demping veroorzaken.  
- Scintillatie 
- Achtergrondverlichting 
- Shadowing 

- Richtstabiliteit in wind 

​

De optische verbindingen op relatief grotere afstand kunnen worden gerealiseerd met infrarood laserlicht, hoewel communicatie met een lage datasnelheid over korte afstanden mogelijk is met behulp van LED's. Het maximale bereik voor terrestrische verbindingen ligt in de orde van 2-3 km, maar de stabiliteit en kwaliteit van de verbinding is sterk afhankelijk van atmosferische factoren zoals regen, mist, stof en hitte en andere hierboven genoemde. Aanzienlijk grotere afstanden zoals tientallen mijlen met behulp van onsamenhangende lichtbronnen van LED's met hoge intensiteit kunnen worden bereikt. De gebruikte apparatuur van lage kwaliteit kan echter de bandbreedten beperken tot ongeveer een paar kHz. In de ruimte is het communicatiebereik van optische communicatie in de vrije ruimte momenteel in de orde van enkele duizenden kilometers, maar het heeft het potentieel om interplanetaire afstanden van miljoenen kilometers te overbruggen, met behulp van optische telescopen als bundelexpanders._cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_Veilige optische communicatie in de vrije ruimte is voorgesteld met behulp van een laser N-spleet interferometer waarbij het lasersignaal de vorm aanneemt van een interferometrisch patroon. Elke poging om het signaal te onderscheppen veroorzaakt de ineenstorting van het interferometrische patroon. 

​

Hoewel we meestal voorbeelden hebben gegeven over communicatiesystemen, is het ontwerp en de ontwikkeling van optische vrije ruimte erg belangrijk op veel andere gebieden, waaronder biomedische apparaten, medische instrumenten, koplampen van auto's, moderne architecturale verlichtingssystemen in het interieur en exterieur van gebouwen, en vele andere. Indien u dat wenst, kunnen we, na het optische ontwerp van uw product in de vrije ruimte, de gemaakte bestanden naar onze optische productiefaciliteit, precisie-spuitgietfabriek en machinewerkplaats sturen voor prototyping of massaproductie indien nodig. Vergeet niet dat we de prototyping & manufacturing evenals de ontwerpexpertise hebben.

​