Óptica: ¿Por qué la comunicación láser no se ha convertido en la corriente principal?

Me gustaría dar una perspectiva diferente a la respuesta anterior sobre las comunicaciones láser cuando se usa junto con un satélite o un avión, según mi experiencia directa. La primera de las razones por las que desea utilizar las comunicaciones láser es precisamente porque tiene un ancho de banda significativamente mayor (potencial para cientos de Gbps) que las comunicaciones de RF, especialmente cuando lo integra con la multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM). Además, lasercom ofrece seguridad adicional debido al haz espacialmente confinado, en relación con un sistema de comunicación RF. Otras razones importantes para considerar un enlace lasercom de ancho de banda amplio son la reducción del consumo de energía y el menor peso, que son especialmente importantes en el espacio. DARPA en los últimos años realizó varios experimentos que demostraron un enlace de lasercom de espacio libre con un ancho de banda de datos de 10 Gbps (ver enlace a la referencia a continuación). Ahora, existen desafíos para hacer un sistema lasercom de espacio libre, para un avión y especialmente para una aplicación satelital. Mantener la alineación del sistema óptico y garantizar un paquete resistente adecuado para una aplicación en el aire / en el espacio es un gran desafío. Otro desafío es la atenuación del haz en la atmósfera (pero no en el espacio), como se señaló en la respuesta anterior. Por último, la confiabilidad de la fuente óptica del transmisor láser es un desafío, especialmente para aplicaciones espaciales. El desafío de la atenuación es una de las principales razones por las que los sistemas lasercom no son muy prácticos para aplicaciones terrestres. A continuación se proporciona una lista de referencias relevantes.

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CienciaComunicaciónFibra ópticaFísicaLáser

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Es. La comunicación láser a través de una fibra óptica de onda guiada (fibra) es la columna vertebral de nuestra infraestructura de telecomunicaciones. La óptica de espacio libre es un desafío más difícil para mantener sistemas robustos porque tienen que mantener la alineación y una línea de visión clara. He visto muchos sistemas de espacio libre para comunicaciones punto a punto de gran ancho de banda. A menudo tienen una copia de seguridad de RF en caso de que la línea de visión esté obstruida, pero el ancho de banda del láser es mucho mayor que el ancho de banda de RF que la detección / reenvío de daños en los paquetes es aún más rápido que cambiar a RF a menos que haya algo constantemente bloqueando el haz durante segundos a la vez

Un ejemplo fue un enlace de comunicaciones entre las islas hawaianas. Hubo una copia de seguridad de RF construida bajo el supuesto de que el enlace óptico no funcionaría bajo la lluvia, pero resultó que el reenvío de paquetes todavía producía un ancho de banda mucho mayor que la RF.

L (Luis) Figueroa

Depende de lo que quiera decir con “comunicación láser”. La fibra óptica, que puede usar láser, conforma todos los enlaces de media y larga distancia (el límite para ethernet sobre cat6 es 300 pies) y enlaces de alta velocidad (> 1 gigabit) de internet.

La óptica de espacio libre, que envía láseres a través del aire para comunicaciones de corto alcance, no se usa mucho porque no funciona lo suficientemente bien y no tiene el ancho de banda que necesitan las comunicaciones modernas. Requiere una buena línea de visión, por lo que la lluvia, la niebla, la nieve, la luz solar intensa, etc. pueden interrumpirlo, por lo que ha caído en desgracia y la mayoría de las instalaciones utilizan corridas de fibra.

L (Luis) Figueroa

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