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

Оптичний дизайн і розробка вільного простору

Zemax, Code V та інші...

Оптика вільного простору — область оптики, де світло вільно поширюється в просторі. Це суперечить хвильовій оптиці, де світло поширюється через хвилеводи. У проектуванні та розробці оптики у вільному просторі ми використовуємо такі програмні інструменти, як OpticStudio (Zemax) і Code V, для проектування та моделювання оптичної збірки. У наших конструкціях ми використовуємо оптичні компоненти, такі як лінзи, призми, розширювачі променя, поляризатори, фільтри, світлорозділювачі, хвилеві пластини, дзеркала тощо. Крім програмних засобів, ми виконуємо лабораторні випробування за допомогою таких інструментів, як оптичні вимірювачі потужності, аналізатори спектру, осцилографи, атенюатори тощо. щоб підтвердити, що наш оптичний дизайн вільного простору справді працює належним чином. Є численні застосування оптики вільного простору.

- З'єднання LAN-to-LAN на кампусах або між будівлями на швидкості Fast Ethernet або Gigabit Ethernet. 
- З'єднання LAN-to-LAN у місті, тобто в міській мережі. 
- Оптичні системи зв’язку у вільному просторі використовуються для перетину дороги загального користування або інших бар’єрів, які не належать відправнику та одержувачу. 
- Fast service through висока пропускна здатність доступу до оптоволоконних мереж. 
- Конвергентне підключення голосових даних. 
- Тимчасові інсталяції мережі зв’язку (такі як події та інші цілі). 
- Швидко відновіть високошвидкісне з'єднання для аварійного відновлення. 
- Як альтернатива або доповнення для оновлення до існуючого wireless 

технології. 
- Як надбудова безпеки для важливих оптоволоконних комунікаційних з'єднань для забезпечення резервування в з'єднаннях. 
- Для зв'язку між космічними кораблями, включаючи елементи супутникового угруповання. 
- Для зв'язку між мікросхемами та між ними, оптичного зв'язку між пристроями. 

- У багатьох інших приладах і інструментах використовується оптичний дизайн вільного простору, наприклад, біноклі, лазерні далекоміри, спектрофотометри, мікроскопи... тощо.


Переваги оптики вільного простору (FSO)
- Простота розгортання 
- Безліцензійна робота в системах зв'язку. 
- Висока швидкість передачі даних 
- Низький рівень помилок бітів 
- Стійкість до електромагнітних перешкод, оскільки замість мікрохвиль використовується світло. На відміну від світла, мікрохвилі можуть створювати перешкоди
- Повнодуплексна робота 

- Прозорість протоколу 
- Дуже безпечний завдяки високій спрямованості та вузькості променя(ів). Важко перехопити, тому дуже корисний у військових комунікаціях. 
- Зона Френеля не потрібна 


Недоліки оптики вільного простору (FSO)
Для наземного застосування основними обмежуючими факторами є:
- Розсіювання променя 
- Атмосферне поглинання, особливо під час туману, дощу, пилу, забруднення повітря, смогу, снігу. Наприклад, туман може спричинити затухання на 10..~100 дБ/км.  
- Scintillation 
- Фонове освітлення 
- Shadowing 

- Стабільність наведення в wind 

Відносно більш віддалені оптичні канали можна реалізувати за допомогою інфрачервоного лазерного випромінювання, хоча передача даних з низькою швидкістю передачі даних на короткі відстані можлива за допомогою світлодіодів. Максимальна дальність для наземних каналів зв’язку становить близько 2-3 км, однак стабільність і якість зв’язку сильно залежать від атмосферних факторів, таких як дощ, туман, пил і спека та інших, перерахованих вище. Можна досягти значно більших відстаней, наприклад десятків миль  за допомогою некогерентних джерел світла від високоінтенсивних світлодіодів. Однак використання низькоякісного обладнання може обмежити смугу пропускання приблизно кількома кГц. У космічному просторі дальність оптичного зв’язку у вільному космосі наразі становить кілька тисяч кілометрів, але має потенціал для подолання міжпланетних відстаней у мільйони кілометрів, використовуючи оптичні телескопи як розширювачі променя._cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_Захищений оптичний зв’язок у вільному просторі було запропоновано з використанням лазерного N-щілинного інтерферометра, де лазерний сигнал приймає форму інтерферометричного шаблону. Будь-яка спроба перехопити сигнал призводить до руйнування інтерферометричної діаграми. 

Незважаючи на те, що ми здебільшого наводили приклади систем зв’язку, проектування та розробка оптики вільного простору є дуже важливими в багатьох інших сферах, включаючи біомедичні пристрої, медичні інструменти, автомобільні фари, сучасні архітектурні системи освітлення в інтер’єрах та екстер’єрах будівель та багато інших. Якщо ви бажаєте, після створення вільного простору для оптичного дизайну вашого продукту ми можемо надіслати створені файли на наше оптичне виробниче підприємство, завод точного лиття під тиском і машинний цех для прототипування або масового виробництва за потреби. Пам’ятайте, що у нас є прототипування та виробництво а також експертиза дизайну.


bottom of page