ارتباط بی سیم نوری چیست؟

ارتباطات بی‌سیم نوری (OWC) شکلی از ارتباطات نوری است که در آن سیگنال‌ها با استفاده از نور مرئی، مادون قرمز (IR) یا فرابنفش (UV) هدایت‌نشده منتقل می‌شوند.

سیستم های OWC که در طول موج های مرئی (390-750 نانومتر) کار می کنند اغلب به عنوان ارتباطات نور مرئی (VLC) نامیده می شوند. سیستم‌های VLC از دیودهای ساطع کننده نور (LED) بهره می‌برند و می‌توانند با سرعت‌های بسیار بالا بدون تأثیر قابل‌توجه بر خروجی روشنایی و چشم انسان، پالس کنند. VLC را می توان در طیف گسترده ای از برنامه ها از جمله LAN بی سیم، LAN شخصی بی سیم و شبکه وسایل نقلیه استفاده کرد. از سوی دیگر، سیستم‌های نقطه به نقطه OWC مبتنی بر زمین، که به عنوان سیستم‌های اپتیک فضای آزاد (FSO) نیز شناخته می‌شوند، در فرکانس‌های مادون قرمز نزدیک (۷۵۰ تا ۱۶۰۰ نانومتر) کار می‌کنند. این سیستم‌ها معمولاً از فرستنده‌های لیزری استفاده می‌کنند و پیوندهای شفاف پروتکل مقرون‌به‌صرفه با نرخ داده‌های بالا (یعنی 10 گیگابیت بر ثانیه در هر طول موج) ارائه می‌کنند و راه‌حلی بالقوه برای تنگناهای بک‌هال ارائه می‌دهند. علاقه به ارتباطات فرابنفش (UVC) نیز به دلیل پیشرفت‌های اخیر در منابع نوری حالت جامد/ آشکارسازهایی که در طیف UV کور خورشید (200 تا 280 نانومتر) کار می‌کنند، در حال افزایش است. در این به اصطلاح باند فرابنفش عمیق، تابش خورشیدی در سطح زمین ناچیز است، و طراحی آشکارساز شمارش فوتون با یک گیرنده میدان گسترده را ممکن می‌سازد که انرژی دریافتی را بدون اضافه کردن نویز پس‌زمینه اضافی افزایش می‌دهد.

برای دهه‌ها، علاقه به ارتباطات بی‌سیم نوری عمدتاً به کاربردهای نظامی مخفی و کاربردهای فضایی از جمله پیوندهای بین ماهواره‌ای و فضای عمیق محدود شده است. تا به امروز، نفوذ OWC در بازار انبوه محدود بوده است، اما IrDA یک راه حل بسیار موفق انتقال بی سیم برد کوتاه است.

از اتصالات نوری در مدارهای مجتمع گرفته تا پیوندهای بین ساختمانی در فضای باز تا ارتباطات ماهواره ای، انواع ارتباطات بی سیم نوری به طور بالقوه می توانند در طیف گسترده ای از کاربردهای ارتباطی مورد استفاده قرار گیرند.

ارتباطات بی سیم نوری را می توان با توجه به محدوده انتقال به پنج دسته تقسیم کرد:

1. فواصل بسیار کوتاه

ارتباط بین تراشه ای در بسته های چند تراشه ای انباشته و محکم بسته بندی شده است.

2. فواصل کوتاه

در استاندارد IEEE 802.15.7، ارتباطات زیر آب تحت برنامه های شبکه محلی بی سیم بدن (WBAN) و شبکه محلی شخصی بی سیم (WPAN).

3. برد متوسط

ارتباطات IR داخلی و نور مرئی (VLC) برای شبکه های محلی بی سیم (WLans) و همچنین ارتباط وسیله نقلیه به وسیله نقلیه و وسیله نقلیه به زیرساخت.

مرحله 4: از راه دور

اتصال بین ساختمانی، همچنین به عنوان ارتباطات نوری فضای آزاد (FSO) شناخته می شود.

5. فاصله اضافی

ارتباط لیزری در فضا، به ویژه برای پیوند بین ماهواره ها و استقرار صورت های فلکی ماهواره ای.