自由空间光通信

2022-09-20 16:20

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资料摘要：

在我们这个日益互联的世界中，快速的全球通信至关重要。世界银行已宣布，宽带互联网接入是经济和人类发展的基本必需品，而不是奢侈品。1 它为教育、就业、医疗保健以及政府透明度和问责制提供了机会，否则这些机会将失去。自由空间光学 (FSO) 通信涉及使用激光将数据从一个位置传输到另一个位置，无论是从卫星到类似望远镜的地面站、从一颗卫星到另一颗卫星，还是在地面不同位置之间传输（图 1） . 根据 Global Market Insights 的数据，FSO 市场在未来五年中的每一年都可能以超过 35% 的速度增长，到 2027 年从 2 亿美元飙升至 20 亿美元。2 除了可以到达没有光纤连接的地区的快速互联网接入 , FSO 为难以拦截的国防应用提供了高度安全的通信手段。

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大型非球面：实现高功率光学系统

在光学应用中，更高功率激光器的发展正在推动光学镀膜技术的极限。然而，处理更高功率光束的另一种解决方案是增加光束直径，这需要更大的光学元件。这降低了光学元件上的功率或能量密度，降低了激光诱导损伤的可能性。需要沿着光束路径进一步延伸的大光束扩展光学器件和聚焦透镜。光收集系统是增加光学器件尺寸的另一个驱动因素。更多的光可以被具有更大表面积的光学器件收集。

确定连续激光器损伤阈值的挑战

使用环境对连续波（CW）激光损伤阈值的影响比对脉冲激光系统的影响更大，因此CW激光系统用户需要更加谨慎。CW激光器的损伤阈值通常规定为在给定波长下测量的线性功率密度。用户不应过于依赖光学元件的指定CW损伤阈值，而不首先考虑可能改变该值的许多参数：激光功率、光束直径和环境测试条件等。

关于衍射光栅

衍射光栅是各种应用中的关键光学元件，包括光谱仪、其他分析仪器、电信和激光系统。光栅包含一个微观和周期性的凹槽结构，通过衍射将入射光分成多个光束路径，使不同波长的光在不同方向传播。

适用于红外 (IR) 应用的正确材料

随着 IR 应用需求的发展和技术进步，制造商已开始使用 IR 材料设计平面光学元件（例如 (i.e. 窗口片, 反射镜, 偏振片, 分光镜, 棱镜), 球面透镜 (例如平凹/平凸透镜、双凹/双凸透镜、弯月透镜), 非球面透镜 (抛物面、双曲面、混合透镜), 消色差透镜, 以及装配组件 (例如成像镜头、扩束器、目镜、物镜). 这些 IR 材料或基底的物理特性各不相同。因此，了解每种材料的优点可为任何 IR 应用选择正确的材料.

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