फ्री-स्पेस ऑप्टिकल संचार: Difference between revisions

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This article is about लंबी दूरी पर ऑप्टिकल संचार. For लघु से मध्यम दूरी का संचार, see ऑप्टिकल वायरलेस संचार.
एक 8-बीम मुक्त स्थान प्रकाशीय लेजर लिंक, जिसे 1 जीबीआईटी/एस के लिए रेट किया गया है। रिसेप्टर बीच में बड़ा लेंस है, ट्रांसमीटर छोटे वाले। शीर्ष दाएं कोने में दो सिरों के संरेखण में सहायता के लिए एक कोशिकीय है।

फ्री-स्पेस ऑप्टिकल संचार (एफएसओ) प्रकाशीय संचार तकनीक है जो दूरसंचार या कंप्यूटर नेटवर्किंग के लिए डेटा को वायरलेस रूप से प्रसारित करने के लिए मुक्त स्थान में प्रकाश के प्रसार का उपयोग करती है। मुक्त स्थान का अर्थ है वायुा, बाहरी स्थान, निर्वात, या ऐसा ही कुछ। यह प्रकाशीय फाइबर केबल जैसे ठोस पदार्थों के उपयोग के विपरीत है।

प्रौद्योगिकी उपयोगी है जहां उच्च निवेश या अन्य कारणों से भौतिक कनेक्शन अव्यावहारिक हैं।

इतिहास

एक फोटोफोन रिसीवर और हेडसेट, बेल का आधा और 1880 . का टैंटर का प्रकाशीय टेलीकम्युनिकेशन सिस्टम

प्रकाशीय संचार, विभिन्न रूपों में, हजारों वर्षों से उपयोग किया जाता रहा है। प्राचीन यूनानियों ने क्लियोक्सेनस, डेमोकलीटस और पॉलीबियस द्वारा विकसित मशालों के साथ सिग्नलिंग की कोडित वर्णमाला प्रणाली का उपयोग किया था।[1] जो आधुनिक युग में, सेमाफोर लाइन और वायरलेस सोलर टेलीग्राफ जिन्हें हेलियोग्राफ कहा जाता है, उनके प्राप्तकर्ताओं के साथ संवाद करने के लिए कोडित संकेतों का उपयोग करके विकसित किए गए थे।

1880 में, अलेक्जेंडर ग्राहम बेल और उनके सहायक चार्ल्स सुमनेर टैंटर ने वाशिंगटन, डीसी में बेल की नव स्थापित वोल्टा प्रयोगशाला और ब्यूरो में फोटोफोन बनाया। बेल ने इसे अपना सबसे महत्वपूर्ण आविष्कार माना। प्रकाश की किरण पर ध्वनि के संचरण (दूरसंचार) के लिए उपकरण की अनुमति है। जो कि 3 जून, 1880 को, बेल ने दो भवनों के बीच, लगभग 213 मीटर (700 फीट) की दूरी पर, दुनिया का पहला वायरलेस टेलीफोन ट्रांसमिशन चलाया।[2][3]

इसका पहला व्यावहारिक उपयोग सैन्य संचार प्रणालियों में विभिन्न दशकों बाद हुआ, पहले प्रकाशीय टेलीग्राफी के लिए। जर्मन औपनिवेशिक सैनिकों ने 1904 में जर्मन दक्षिण-पश्चिम अफ्रीका (आज के नामीबिया) में हेरो और नामाक्वा नरसंहार के समय हेलियोग्राफ टेलीग्राफी ट्रांसमीटरों का उपयोग किया, जैसा कि ब्रिटिश, फ्रेंच, यूएस या ओटोमन संकेतों ने किया था।

प्रथम विश्व युद्ध के खाई युद्ध के दौरान जब तार संचार अधिकांशत: बंद कर दिया जाता था, जर्मन सिग्नलों ने ब्लिंकगेरेट नामक तीन प्रकार के प्रकाशीय मोर्स ट्रांसमीटरों का उपयोग किया था, जो दिन के प्रकाश में 4 किमी (2.5 मील) तक और रात में 8 किमी (5 मील) तक की दूरी के लिए मध्यवर्ती प्रकार, अनिर्धारित संचार के लिए लाल फिल्टर का उपयोग करना। युद्ध के अंत में प्रकाशीय टेलीफोन संचार का परीक्षण किया गया था, किन्तु सैन्य स्तर पर इसे प्रारंभ नहीं किया गया। इसके अतिरिक्त , वायुाई जहाजों, गुब्बारों और टैंकों के साथ संचार के लिए विशेष ब्लिंकजेरेट्स का उपयोग किया गया, जिसमें अलग-अलग सफलता मिली।

डब्ल्यूडब्ल्यू I जर्मन फ्लैशिंग उपकरण


वाक् प्रसारण में प्रकाशीय तरंगों को संशोधित करके मोर्स कोड को प्रतिस्थापित करना एक प्रमुख तकनीकी कदम था। कार्ल जीस, जेना ने लिचस्प्रेचगेरेट 80/80 (शाब्दिक अनुवाद: प्रकाशीय स्पीकिंग उपकरण ) विकसित किया, जिसका उपयोग जर्मन सेना ने अपने द्वितीय विश्व युद्ध के विमान भेदी रक्षा इकाइयों में, या अटलांटिक दीवार पर बंकरों में किया था।[4]

1960 के दशक में लेजर के आविष्कार ने मुक्त स्थान प्रकाशीय में क्रांति ला दी। सैन्य संगठन विशेष रूप से रुचि रखते थे और उनके विकास को बढ़ावा देते थे। चूँकि , प्रौद्योगिकी ने बाजार की गति खो दी जब नागरिक उपयोग के लिए प्रकाशीय फाइबर नेटवर्क की स्थापना अपने चरम पर थी।

विभिन्न सरल और सस्ते उपभोक्ता रिमोट कंट्रोल इन्फ्रारेड (आईआर) प्रकाश का उपयोग करके कम गति वाले संचार का उपयोग करते हैं। इसे उपभोक्ता आईआर प्रौद्योगिकियों के रूप में जाना जाता है।

उपयोग और प्रौद्योगिकियां

मुक्त स्थान पॉइंट-टू-पॉइंट प्रकाशीय लिंक इन्फ्रारेड लेजर लाइट का उपयोग करके कार्यान्वित किया जा सकता है, चूँकि प्रकाश उत्सर्जक डायोड का उपयोग करके कम दूरी पर कम डेटा-दर संचार संभव है। इन्फ्रारेड डेटा एसोसिएशन (आईआरडीए) तकनीक फ्री-स्पेस ऑप्टिकल संचार का बहुत ही सरल रूप है। संचार पक्ष पर एफएसओ प्रौद्योगिकी को प्रकाशीय वायरलेस संचार अनुप्रयोगों के भाग के रूप में माना जाता है। अंतरिक्ष यान के बीच संचार के लिए मुक्त स्थान प्रकाशीय का उपयोग किया जा सकता है।[5]

उपयोगी दूरियां

वाणिज्यिक दूरसंचार के लिए एफएसओ इकाइयों की विश्वसनीयता सदैव एक समस्या रही है। जहाँ इसके निरंतर, अध्ययनों में छोटी दूरी (400 से 500 मीटर (1,300 से 1,600 फीट)) पर बहुत सारे गिराए गए पैकेट और संकेत त्रुटियां पाई जाती हैं। यह दोनों स्वतंत्र अध्ययनों से है, जैसे कि चेक गणराज्य में, [6] और साथ ही आंतरिक अध्ययनों से, जैसे कि एमआरवी एफएसओ स्टाफ द्वारा किया गया।[7]

सैन्य आधारित अध्ययन निरंतर विश्वसनीयता के लिए लंबे अनुमान उत्पन्न करते हैं, स्थलीय लिंक के लिए अधिकतम सीमा 2 से 3 किमी (1.2 से 1.9 मील) के क्रम का अनुमान लगाते हैं।[8] सभी अध्ययन इस बात से सहमत हैं कि लिंक की स्थिरता और गुणवत्ता बारिश, कोहरे, धूल और गर्मी जैसे वायुमंडलीय कारकों पर अत्यधिक निर्भर है। एफएसओ संचार की सीमा बढ़ाने के लिए रिले का उपयोग किया जा सकता है।[9][10]

उपयोगी दूरी का विस्तार

डीएआरपीए ओआरसीए आधिकारिक अवधारणा कला बनाई गई c. 2008

स्थलीय संचार को गैर-व्यावसायिक दूरसंचार कार्यों तक सीमित कर दिए जाने का मुख्य कारण कोहरा है। कोहरा निरंतर 500 मीटर (1,600 फीट) से अधिक की दूरी पर एफएसओ लेजर लिंक को प्रति 100,000 पर 1 की साल भर की बिट त्रुटि दर प्राप्त करने से रोकता है। विभिन्न संस्थाएं एफएसओ संचार के इन प्रमुख हानियों को दूर करने और सेवा की उत्तम गुणवत्ता के साथ प्रणाली बनाने का निरंतर प्रयास कर रही हैं। डीएआरपीए ने इस प्रयास के लिए ओआरसीए और ओआरएसीएलई कार्यक्रमों के साथ US$130 मिलियन से अधिक के अनुसंधान को प्रायोजित किया है।[11][12][13]

अन्य गैर-सरकारी समूह विभिन्न तकनीकों का मूल्यांकन करने के लिए परीक्षण कर रहे हैं कि कुछ प्रमाणों में प्रमुख एफएसओ अपनाने की चुनौतियों का समाधान करने की क्षमता है। As of October 2014, किसी ने भी ऐसी कार्य प्रणाली को मैदान में नहीं उतारा है जो सबसे आम वायुमंडलीय घटनाओं को संबोधित करती हो।

निजी क्षेत्र में 1998-2006 से एफएसओ अनुसंधान कुल $407.1 मिलियन था, जो मुख्य रूप से चार स्टार्ट-अप कंपनियों के बीच विभाजित था। चारों दूरसंचार गुणवत्ता और दूरी मानकों को पूरा करने वाले उत्पादों को वितरित करने में विफल रहे:[14]

  • टेराबीम को सॉफ्टबैंक, मोबियस वेंचर कैपिटल और ओखिल वेंचर पार्टनर्स जैसे निवेशकों से लगभग 575 मिलियन डॉलर की फंडिंग मिली। एटी एंड टी और ल्यूसेंट ने इस प्रयास का समर्थन किया।[15][16] काम अंततः विफल हो गया, और कंपनी को फॉल्स चर्च, Va.-आधारित वाईडीआई द्वारा $52 मिलियन (वारंट और विकल्पों को छोड़कर) के लिए 2004 में खरीदा गया था, 22 जून 2004 से प्रभावी, और नई इकाई के लिए टेराबीम नाम का उपयोग किया। जो 4 सितंबर, 2007 को, टेराबीम (तब सैन जोस, कैलिफ़ोर्निया में मुख्यालय) ने घोषणा की कि वह अपना नाम बदलकर प्रॉक्सिम वायरलेस कॉर्पोरेशन कर देगा, और अपने नैस्डैक स्टॉक प्रतीक को टीआरबीएम से पीआरएक्सएम में बदल देगा।[17]
  • एयरफाइबर को फंडिंग में $96.1 मिलियन मिले, और कभी भी मौसम की समस्या का समाधान नहीं किया। उन्होंने 2003 में एमआरवी संचार को बेच दिया, और एमआरवी ने 2012 तक अपनी एफएसओ इकाइयों को बेच दिया जब टेरेस्कोप श्रृंखला के लिए जीवन के अंत की अचानक घोषणा की गई।[18]
  • लाइटपॉइंट कम्युनिकेशंस ने स्टार्ट-अप फंड में $76 मिलियन प्राप्त किए, और अंततः मौसम-आधारित चुनौतियों को दूर करने के लिए हाइब्रिड एफएसओ-आरएफ इकाइयों को बेचने के लिए पुनर्गठित किया।[19]
  • मैक्सिमा कॉर्पोरेशन ने विज्ञान (पत्रिका) में अपना संचालन सिद्धांत प्रकाशित किया,[20] और स्थायी रूप से बंद होने से पहले फंडिंग में $9 मिलियन प्राप्त किए। इस प्रयास के बाद कोई ज्ञात स्पिन-ऑफ या खरीदारी नहीं हुई।
  • वायरलेस एक्सीलेंस ने केबलफ्री यूनिटी समाधान विकसित और लॉन्च किए जो एफएसओ को अधिक उपयोगी और व्यावहारिक तकनीक बनाने के लक्ष्य के साथ दूरी, क्षमता और उपलब्धता बढ़ाने के लिए मिलीमीटर तरंग और रेडियो प्रौद्योगिकियों के साथ एफएसओ को जोड़ते हैं।[21]

एक निजी कंपनी ने 20 नवंबर 2014 को पेपर प्रकाशित किया, जिसमें प्रमाण किया गया था कि उन्होंने अत्यधिक कोहरे में व्यावसायिक विश्वसनीयता (99.999% उपलब्धता) प्राप्त कर ली है। कोई संकेत नहीं है कि यह उत्पाद वर्तमान में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है।[22]

अलौकिक

See also: अंतरिक्ष में लेजर संचार

अंतरिक्ष में लेजर संचार के बड़े लाभों में विभिन्न अंतरिक्ष एजेंसियां ​​​​एक स्थिर अंतरिक्ष संचार मंच विकसित करने के लिए दौड़ रही हैं, जिसमें विभिन्न महत्वपूर्ण प्रदर्शन और उपलब्धियां हैं।

परिचालन प्रणाली

पहला गीगाबिट लेजर-आधारित संचार यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी द्वारा प्राप्त किया गया था और इसे 28 नवंबर, 2014 को यूरोपीय डेटा रिले सिस्टम (ईडीआरएस) कहा गया था। यह प्रणाली चालू है और इसका दैनिक आधार पर उपयोग किया जा रहा है।

प्रदर्शन

नासा के ओपल्स ने 9 दिसंबर 2014 को अंतरिक्ष से भूमि पर संचार में सफलता की घोषणा की, 3.5 सेकंड में 175 मेगाबाइट अपलोड किया। क्लाउड कवर के कारण संकेत खो जाने के बाद उनका सिस्टम ट्रैकिंग को फिर से प्राप्त करने में सक्षम है।

18 अक्टूबर, 2013 की सुबह के समय में, नासा के लूनर लेजर कम्युनिकेशन डिमॉन्स्ट्रेशन (एलएलसीडी) ने इतिहास रचा, चंद्र कक्षा से डेटा को 622 मेगाबिट प्रति सेकंड (एमबिट / एस) की दर से पृथ्वी पर प्रेषित किया।[23] एलएलसीडी को एलएडीईई उपग्रह (एलएडीईई) पर भेजा गया था, जिसका प्राथमिक विज्ञान मिशन चंद्रमा के चारों ओर उपस्थित अशक्त और विदेशी वातावरण की जांच करना था।

जनवरी 2013 में, नासा ने लगभग 390,000 किमी (240,000 मील) दूर लूनर टोही ऑर्बिटर के लिए मोना लिसा की छवि को बीम करने के लिए लेज़रों का उपयोग किया। वायुमंडलीय हस्तक्षेप की भरपाई के लिए, त्रुटि सुधार कोड एल्गोरिथ्म रीड-सोलोमन त्रुटि सुधार प्रयुक्त किया गया था।[24]


7 दिसंबर, 2021 को, लेजर कम्युनिकेशंस रिले डिमॉन्स्ट्रेशन (एलसीआरडी), नासा की एक अन्य परियोजना, जिसका उद्देश्य अंतरिक्ष यान और ग्राउंड स्टेशनों के बीच डेटा रिले करना है, को जियोसिंक्रोनस कक्षा में लॉन्च किया गया। एलसीआरडी नासा का पहला दो-तरफ़ा, एंड-टू-एंड प्रकाशीय रिले है। एल.सी.आर.डी टेबल माउंटेन, कैलिफ़ोर्निया और हलेकाला, वायुाई में दो ग्राउंड स्टेशनों, प्रकाशीय ग्राउंड स्टेशन (ओजीएस)-1 और -2 का उपयोग करेगा। एल.सी.आर.डी के पहले परिचालन उपयोगकर्ताओं में से एक एकीकृत एल.सी.आर.डी लो-अर्थ ऑर्बिट उपयोगकर्ता मॉडेम और एम्पलीफायर टर्मिनल (इल्लुमा-टी ) होगा, एक पेलोड जिसे अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर होस्ट किया जाएगा। टर्मिनल अंतरिक्ष स्टेशन पर प्रयोगों और उपकरणों से उच्च-रिज़ॉल्यूशन विज्ञान डेटा प्राप्त करेगा और फिर इस डेटा को एलसीआरडी में स्थानांतरित करेगा, जो फिर इसे ग्राउंड स्टेशन पर प्रसारित करेगा। डेटा के पृथ्वी पर आने के बाद इसे मिशन संचालन केंद्रों और मिशन वैज्ञानिकों तक पहुंचाया जाएगा। इल्लुमा-टी पेलोड को 2023 के अंत में स्पेसएक्स सीआरएस-29 पर आईएसएस भेजा गया था।

28 अप्रैल, 2023 को, नासा और उसके साझेदारों ने अंतरिक्ष संचार के भविष्य में एक और बड़ा मील का पत्थर प्राप्त किया - कक्षा में एक उपग्रह और पृथ्वी के बीच अंतरिक्ष-से-भूमि प्रकाशीय लिंक पर 200 गीगाबिट प्रति सेकंड (जीबीपीएस) थ्रूपुट प्राप्त करना, जो उच्चतम डेटा है। प्रकाशीय संचार प्रौद्योगिकी द्वारा अब तक प्राप्त की गई दर। यह नासा के पाथफाइंडर टेक्नोलॉजी डिमॉन्स्ट्रेटर 3 (पीटीडी-3) उपग्रह पर लगे टेराबाइट इंफ्रारेड डिलीवरी (टी.बी.आई.आर.डी) सिस्टम द्वारा प्राप्त किया गया था।

व्यावसायिक उपयोग

स्पेसएक्स स्टारलिंक जैसे विभिन्न उपग्रह नक्षत्रों का उद्देश्य वैश्विक ब्रॉडबैंड कवरेज प्रदान करना है, जो अंतरिक्ष-आधारित प्रकाशीय मेष नेटवर्क को प्रभावी रूप से बनाने वाले विभिन्न सौ से हजार उपग्रहों के बीच अंतर-उपग्रह लिंक के लिए अंतरिक्ष में लेजर संचार को नियोजित करता है।

एल ई डी

रोन्जा उच्च-तीव्रता वाले प्रकाश उत्सर्जक डायोड का उपयोग करके एफएसओ का जीएनयू मुक्त दस्तावेज़ीकरण लाइसेंस कार्यान्वयन है।

2001 में, ट्विब्राइट लैब्स ने रोन्जा मेट्रोपोलिस जारी किया, जो 1.4 किमी (0.87 मील) से अधिक का एक ओपेन सोर्स उपकरण 10 एमबिट/एस पूर्ण डुप्लेक्स एलईडी एफएसओ है।[25][26]

2004 में, जापान में दृश्य प्रकाश संचार कंसोर्टियम का गठन किया गया था।[27] यह उन शोधकर्ताओं के काम पर आधारित था जिन्होंने इनडोर लोकल एरिया नेटवर्क (लैन) संचार के लिए सफेद एलईडी-आधारित अंतरिक्ष प्रकाश व्यवस्था का उपयोग किया था। ये सिस्टम पारंपरिक यूएचएफ आरएफ-आधारित सिस्टम पर सिस्टम के बीच उत्तम अलगाव, रिसीवर/ट्रांसमीटर के आकार और निवेश , आरएफ लाइसेंसिंग नियमो और एक ही सिस्टम में अंतरिक्ष प्रकाश और संचार के संयोजन से लाभ प्रस्तुत `करते हैं।[28] जो कि जनवरी 2009 में, आईईईई 802.15 या आईईईई 802.15.7: विजिबल लाइट कम्युनिकेशन | आईईईई 802.15.7 के नाम से जाने वाले वायरलेस पर्सनल एरिया नेटवर्क मानकों के लिए इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स वर्किंग ग्रुप संस्थान द्वारा दृश्यमान प्रकाश संचार के लिए टास्क फोर्स का गठन किया गया था।[29] 2010 में सेंट क्लाउड, मिनेसोटा में परीक्षण की घोषणा की गई थी।[30]

एमच्योर रेडियो ऑपरेटरों ने उच्च तीव्रता वाले एलईडी से प्रकाश के असंगत स्रोतों का उपयोग करके अधिक दूर तक दूरी प्राप्त की है। एक ने 2007 में 278 किमी (173 मील) की सूचना दी[31] चूँकि , उपकरणों की भौतिक सीमाओं ने सीमित बैंडविड्थ (संकेत प्रोसेसिंग) का उपयोग लगभग 4 किलोहर्ट्ज़ तक किया। इस तरह की दूरियों को कवर करने के लिए डिटेक्टर के लिए आवश्यक उच्च संवेदनशीलता ने फोटोडायोड की आंतरिक समाई को उच्च-प्रतिबाधा एम्पलीफायर में प्रमुख कारक का उपयोग किया, जिसने इसका अनुसरण किया, इस प्रकार स्वाभाविक रूप से 4 किलोहर्ट्ज़ में कट-ऑफ आवृत्ति के साथ कम-पास फिल्टर का निर्माण किया। सीमा। लेज़र बहुत उच्च डेटा दरों तक पहुँच सकते हैं जो फाइबर संचार के लिए तुलनीय हैं।

अनुमानित डेटा दरें और भविष्य की डेटा दर के दावे अलग-अलग होते हैं। एक कम निवेश वाली सफेद एलईडी (जीएएन-फॉस्फोर) जिसका उपयोग अंतरिक्ष प्रकाश व्यवस्था के लिए किया जा सकता है, समान्य रूप से 20 मेगाहर्ट्ज तक मॉड्यूलेट की जा सकती है।[32] कुशल मॉड्यूलेशन योजनाओं का उपयोग करके 100एमबिट/एस से अधिक की डेटा दरें सरल ता से प्राप्त की जा सकती हैं और सीमेंस ने 2010 में 500एमबिट/एस से अधिक प्राप्त करने का प्रमाण किया है। जो कि 2009 में प्रकाशित शोध में एलईडी ट्रैफिक लाइट के साथ स्वचालित वाहनों के यातायात नियंत्रण के लिए एक समान प्रणाली का उपयोग किया गया था।[33][34]

सितंबर 2013 में, प्योरलीफाई,लाई-फाई पर काम कर रहे एडिनबर्ग स्टार्ट-अप ने भी किसी भी ऑफ-द-शेल्फ एलईडी लाइट बल्ब का उपयोग करके हाई स्पीड पॉइंट-टू-पॉइंट कनेक्टिविटी का प्रदर्शन किया। पिछले काम में, उच्च डेटा दरों को प्राप्त करने के लिए उच्च बैंडविड्थ विशेषज्ञ एल ई डी का उपयोग किया गया है। नई प्रणाली, ली-1, किसी भी एलईडी उपकरण के लिए उपलब्ध प्रकाशीय बैंडविड्थ को अधिकतम करती है, जिससे निवेश कम होती है और इनडोर एफएसओ सिस्टम को तैनात करने के प्रदर्शन में सुधार होता है।[35]

इंजीनियरिंग विवरण

समान्य रूप से , इस तकनीक का उपयोग करने के लिए सर्वोत्तम परिदृश्य हैं:

  • फास्ट ईथरनेट या गीगाबिट ईथरनेट गति पर परिसरों में लैन-टू-लैन कनेक्शन
  • एक शहर में लैन-टू-लैन कनेक्शन, महानगरीय क्षेत्र नेटवर्क
  • एक सार्वजनिक सड़क या अन्य बाधाओं को पार करने के लिए जो प्रेषक और रिसीवर के पास नहीं है
  • प्रकाशीय फाइबर नेटवर्क के लिए उच्च बैंडविड्थ पहुंच की त्वरित सेवा वितरण
  • परिवर्तित आवाज-डेटा कनेक्शन
  • अस्थायी नेटवर्क स्थापना (घटनाओं या अन्य उद्देश्यों के लिए)
  • हाई-स्पीड कनेक्शन को जल्दी से पुनर्स्थापित करें (आपदा प्राप्ति)
  • एक विकल्प के रूप में या उपस्थित वायरलेस तकनीकों में ऐड-ऑन अपग्रेड करें
    • विशेष रूप से ऑटो लक्ष्यीकरण प्रणालियों के संयोजन में, चलती कारों या लैपटॉप को चलते समय बिजली देने के लिए। या अन्य नोड्स के साथ नेटवर्क बनाने के लिए ऑटो-लक्षित नोड्स का उपयोग करने के लिए।
  • महत्वपूर्ण फाइबर कनेक्शन (अतिरेक) के लिए सुरक्षा ऐड-ऑन के रूप में
  • उपग्रह नक्षत्र के तत्वों सहित अंतरिक्ष यान के बीच संचार के लिए
  • इंटर- और इंट्रा-चिप संचार के लिए[36]

प्रकाश किरण बहुत संकीर्ण हो सकती है, जिससे एफएसओ को अवरोधन करना कठिन हो जाता है, सुरक्षा में सुधार होता है। अतिरिक्त सुरक्षा के लिए एफएसओ कनेक्शन में यात्रा करने वाले किसी भी डेटा को एन्क्रिप्ट करना तुलनात्मक रूप से आसान है। माइक्रोवेव का उपयोग करने की तुलना में एफएसओ अत्यधिक उत्तम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) व्यवहार प्रदान करता है।

तकनीकी लाभ

  • तैनाती में आसानी
  • बिजली उपकरणों के लिए उपयोग किया जा सकता है
  • प्रसारण लाइसेंस-मुक्त लंबी दूरी का संचालन (रेडियो संचार के विपरीत)
  • उच्च बिट दर
  • कम बिट त्रुटि दर
  • विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के लिए प्रतिरक्षण
  • पूर्ण-द्वैध (दूरसंचार) संचालन
  • संचार प्रोटोकॉल पारदर्शिता
  • संकीर्ण बीम के साथ काम करते समय बढ़ी हुई डेटा सुरक्षा[37]
  • कोई फ्रेस्नेल क्षेत्र आवश्यक नहीं
  • संदर्भ ओपेन सोर्स कार्यान्वयन

सीमा-सीमित कारक

स्थलीय अनुप्रयोगों के लिए, प्रमुख सीमित कारक हैं:

  • कोहरा (10 से ~100 डीबी/किमी क्षीणन)
  • फैलाव (प्रकाशिकी)
  • वायुमंडलीय अवशोषण
  • वर्षा
  • बर्फ
  • स्थलीय जगमगाहट
  • पृष्ठभूमि प्रकाश स्रोतों से हस्तक्षेप (सूर्य सहित)
  • छाया लुप्त होना
  • वायुा में स्थिरता की ओर इशारा करते हुए
  • प्रदूषण, जैसे स्मॉग

ये कारक क्षीण रिसीवर संकेत का कारण बनते हैं और उच्च बिट त्रुटि अनुपात (बीईआर) की ओर ले जाते हैं। इन उद्देश्यों को दूर करने के लिए, विक्रेताओं को कुछ समाधान मिले, जैसे मल्टी-बीम या मल्टी-पाथ आर्किटेक्चर, जो से अधिक प्रेषक और से अधिक रिसीवर का उपयोग करते हैं। कुछ अत्याधुनिक उपकरणों में भी बड़ा फीका मार्जिन होता है (अतिरिक्त शक्ति, बारिश, धुंध, धुंध के लिए आरक्षित)। आंखों को सुरक्षित रखने के लिए, अच्छे एफएसओ सिस्टम में सीमित लेज़र शक्ति घनत्व होता है और लेज़र सुरक्षा 1 या 1M का समर्थन करता है। वायुमंडलीय और कोहरे क्षीणन, जो प्रकृति में घातीय हैं, एफएसओ उपकरणों की व्यावहारिक सीमा को विभिन्न किलोमीटर तक सीमित करते हैं। चूँकि , इन्फ्रारेड पर आधारित मुक्त स्थान प्रकाशीय | 1550 एनएम तरंग दैर्ध्य, घने कोहरे की स्थिति में इन्फ्रारेड| या 830 एनएम तरंग दैर्ध्य का उपयोग करते हुए मुक्त स्थान प्रकाशीय की तुलना में अधिक कम प्रकाशीय नुकसान है। 1550 एनएम तरंग दैर्ध्य प्रणाली का उपयोग करने वाले एफएसओ इन्फ्रारेड | 850 एनएम वाले सिस्टम की तुलना में विभिन्न गुना अधिक शक्ति संचारित करने में सक्षम हैं और मानव आंख (1 एम वर्ग) के लिए सुरक्षित हैं। इसके अतिरिक्त, कुछ मुक्त स्थान प्रकाशीय, जैसे ईसी सिस्टम,[38] बिल्ट-इन ऑटोमैटिक गेन कंट्रोल के साथ लेजर डायोड ट्रांसमिशन पावर को विनियमित करने के लिए लिंक गुणवत्ता की निरंतर निगरानी करके खराब मौसम की स्थिति में उच्च कनेक्शन विश्वसनीयता सुनिश्चित करें।[38]

यह भी देखें

  • परमाणु लाइन फिल्टर या लेजर ट्रैकिंग और संचार
  • अत्यंत उच्च आवृत्ति
  • कोरुज़ा
  • लेजर सुरक्षा
  • माई स्कैटरिंग
  • रेट्रो-परावर्तक को संशोधित करना
  • एन-स्लिट इंटरफेरोमीटर
  • प्रकाशीय विंडो
  • रेडियो विंडो
  • रेले स्कैटरिंग

संदर्भ

  1. ↑ Polybius (1889). "Book X". The Histories of Polybius. pp. 43–46.
  2. ↑ Mary Kay Carson (2007). Alexander Graham Bell: Giving Voice To The World. Sterling Biographies. New York: Sterling Publishing. pp. 76–78. ISBN 978-1-4027-3230-0.
  3. ↑ Alexander Graham Bell (October 1880). "On the Production and Reproduction of Sound by Light". American Journal of Science. Third Series. XX (118): 305–324. Bibcode:1880AmJS...20..305B. doi:10.2475/ajs.s3-20.118.305. S2CID 130048089. also published as "Selenium and the Photophone" in Nature, September 1880.
  4. ↑ "German, WWII, WW2, Lichtsprechgerät 80/80". LAUD Electronic Design AS. Archived from the original on July 24, 2011. Retrieved June 28, 2011.
  5. ↑ Schütz, Andreas; Giggenbach, Dirk (10 November 2008). "DLR communicates with TerraSAR-X Earth Observation satellite via laser beam" (PDF). DLR Portal. Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) - German Aerospace Center. Retrieved 14 March 2018.
  6. ↑ Miloš Wimmer (13 August 2007). "MRV TereScope 700/G Laser Link". CESNET. Retrieved October 27, 2014.
  7. ↑ Eric Korevaar, Isaac I. Kim and Bruce McArthur (2001). "Atmospheric Propagation Characteristics of Highest Importance to Commercial Free Space Optics" (PDF). Optical Wireless Communications IV, SPIE Vol. 4530 p. 84. Retrieved October 27, 2014.
  8. ↑ Tom Garlington, Joel Babbitt and George Long (March 2005). "Analysis of Free Space Optics as a Transmission Technology" (PDF). WP No. AMSEL-IE-TS-05001. US Army Information Systems Engineering Command. p. 3. Archived from the original (PDF) on June 13, 2007. Retrieved June 28, 2011.
  9. ↑ Bhowal, A.; Kshetrimayum, R. S. (2019). "Outage Probability Bound of Decode and Forward Two Way Relay employing Optical Spatial Modulation over Gamma-Gamma Channels". IET Optoelectronics. 13 (4): 183–190. doi:10.1049/iet-opt.2018.5103. S2CID 115680008.
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