Systemy łączności optycznej w otwartej przestrzeni

• Autorzy: Mikołajczyk J. , Bielecki Z. , Szabra D.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.08.11

Warianty tytułu

EN

Free-space laser communications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono zagadnienia dotyczące praktycznych możliwości zastosowania optycznej łączności w otwartej przestrzeni. Szczególną uwagę zwrócono na wskazanie jej istotnych zalet jak również ograniczeń, z uwzględnieniem właściwości innych technologii przesyłania danych. Wskazany też został potencjał łączy optycznych w odniesieniu do rozwoju technologii 5G. W głównej części przedstawiono informacje dotyczące realizowanego projektu pt. „Hybrydowe łącze otwartej przestrzeni” realizowanego w ramach 8 konkursu NCBiR z zakresu obronności i bezpieczeństwa państwa. Opisana została koncepcja budowy tego łącza z uwzględnieniem właściwości zastosowanych źródeł promieniowania i modułów detekcyjnych pracujących w zakresie 8-12 μm. W części eksperymentalnej omówiono wyniki testów dotyczących funkcjonalności łącza hybrydowego oraz pracy w różnych warunkach pogodowych. Przeprowadzone obliczenia numeryczne umożliwiły oszacowanie SNR opracowywanego laserowego kanału przesyłania danych.

EN

The paper presents some analyses of practical applications of free space optical communications. Its advantages as well as limitations are desribed comparising with other data transfer technologies. The potential of FSO links in relation to the development of 5G technology has also been indicated. The main part of the paper presents some preliminary tests results of RF/FSO hybrid data link constructed for the purposes of national defense and security. The concept of the construction is based on use of radiation sources and photodetection modules operated in the spectral range of 8-12 μm. The performed tests of this hybrid link have confirmed its functionality and ability to work in different weather conditions The numerical calculations made it possible to estimate the SNR value of the developed optical transmission channel.

Słowa kluczowe

PL

łączność laserowa; Free Space Optics; kwantowy laser kaskadowy; łącze hybrydowe; technologia 5G

EN

laser communication; Free Space Optics – FSO; quantum cascade laser; hybrid data link; 5G technology

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 8
• Strony: 39--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Mikołajczyk J.

• Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. W. Urbanowicza 2, 00-908 Warszawa

autor

Bielecki Z.

• Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. W. Urbanowicza 2, 00-908 Warszawa

autor

Szabra D.

• Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. W. Urbanowicza 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] B. Lundy, Telegraph, telephone, & wireless: how telecom changed the world. Booksurge, 2008.
• [2] D. Harris, “Wire at War: Signals communication in the South African War,” Mil. Hist. J., vol. 11, pp. 28–31, 1998.
• [3] Free-space optical communication system ‘the last mile leap’ a wireless solution for last mile optical connectivity in a fiber optic network.” [Online]. Available: http://www.oocities.org/virag81/freespaceoptics.html.
• [4] H. Haan and M. Tausendfreund, “Free-space optical data transmission for military and civil applications: A company report on technical solutions and market investigation,” in International Conference on Transparent Optical Networks, 2013.
• [5] E. Ciaramella et al., “1.28-Tb/s (32 × 40 Gb/s) Free-Space Optical WDM Transmission System,” Photonics Technol. Lett. IEEE, vol. 21, no. 16, pp. 1121–1123, 2009.
• [6] J. Cunningham et al., “Overview of short-reach optical interconnects: from vcsels to silicon nanophotonics.”
• [7] Communications Supply FSO price.” [Online]. Available: http://www.communicationsupply.com.
• [8] J. B. Carruthers and J. M. Kahn, “Angle diversity for nondirected wireless infrared communication,” IEEE Trans. Commun., vol. 48, no. 6, pp. 960–969, 2000.
• [9] H. Kaushal and G. Kaddoum, “Optical Communication in Space: Challenges and Mitigation Techniques,” IEEE Communications Surveys and Tutorials, vol. 19, no. 1. pp. 57– 96, 2017.
• [10] J. G. J. G. Andrews et al., “What will 5G be?,” IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 32, no. 6, pp. 1065–1082, 2014.
• [11] F. Boccardi, R. Heath, A. Lozano, T. L. Marzetta, and P. Popovski, “Five disruptive technology directions for 5G,” IEEECommun. Mag., vol. 52, no. 2, pp. 74–80, 2014.
• [12] O. Tipmongkolsilp, S. Zaghloul, and A. Jukan, “The evolution of cellular backhaul technologies: Current issues and future trends,” IEEE Commun. Surv. Tutorials, vol. 13, no. 1, pp. 97– 113, 2011.
• [13] F. Demers, H. Yanikomeroglu, and M. St-Hilaire, “A survey of opportunities for free space optics in next generation cellular networks,” in Proceedings - 2011 9th Annual Communication Networks and Services Research Conference, CNSR 2011, 2011, pp. 210–216.
• [14] V. W. S. Chan, “Free-Space Optical Communications,” J. Light. Technol., vol. 24, no. 12, pp. 4750–4762, 2006.
• [15] J. Mikołajczyk et al., “Analysis of Free-Space Optics Development,” Metrol. Meas. Syst., vol. 24, no. 4, Dec. 2017.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).