อุตสาหกรรมการสื่อสารด้วยเลเซอร์กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วและกำลังจะเข้าสู่ยุคทองของการพัฒนา ตอนที่ 1

อุตสาหกรรมการสื่อสารด้วยเลเซอร์กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว และกำลังจะเข้าสู่ยุคทองของการพัฒนา

การสื่อสารด้วยเลเซอร์คือรูปแบบการสื่อสารประเภทหนึ่งที่ใช้เลเซอร์ในการส่งข้อมูล เลเซอร์เป็นการสื่อสารประเภทใหม่แหล่งกำเนิดแสงซึ่งมีคุณลักษณะของความสว่างสูง การกำหนดทิศทางที่แข็งแกร่ง โมโนโครมที่ดี และความสอดคล้องที่แข็งแกร่ง โดยสามารถแบ่งตามสื่อส่งสัญญาณที่แตกต่างกันได้การสื่อสารด้วยเลเซอร์และการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง การสื่อสารด้วยเลเซอร์ในบรรยากาศเป็นการสื่อสารด้วยเลเซอร์ที่ใช้บรรยากาศเป็นสื่อกลางในการส่งสัญญาณ การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงเป็นโหมดการสื่อสารที่ใช้ใยแก้วนำแสงในการส่งสัญญาณแสง

ระบบสื่อสารด้วยเลเซอร์ประกอบด้วยสองส่วน ได้แก่ การส่งและการรับ ส่วนการส่งประกอบด้วยเลเซอร์ ตัวปรับแสง และเสาอากาศส่งสัญญาณแสงเป็นหลัก ส่วนการรับประกอบด้วยเสาอากาศรับสัญญาณแสง ตัวกรองแสง และเครื่องตรวจจับภาพ. ข้อมูลที่ต้องการส่งจะถูกส่งไปที่เครื่องควบคุมแสงเชื่อมต่อกับเลเซอร์ซึ่งปรับเปลี่ยนข้อมูลบนเลเซอร์และส่งออกไปผ่านเสาอากาศส่งสัญญาณออปติคอล ที่ปลายรับ เสาอากาศรับสัญญาณออปติคอลจะรับสัญญาณเลเซอร์และส่งไปยังเครื่องตรวจจับแสงซึ่งแปลงสัญญาณเลเซอร์ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าและแปลงเป็นข้อมูลดั้งเดิมหลังการขยายและการดีมอดูเลต

ดาวเทียมแต่ละดวงในเครือข่ายดาวเทียมสื่อสารแบบตาข่ายที่กระทรวงกลาโหมวางแผนไว้จะมีลิงก์เลเซอร์ได้สูงสุด 4 ลิงก์เพื่อให้สามารถสื่อสารกับดาวเทียมดวงอื่นๆ เครื่องบิน เรือ และสถานีภาคพื้นดินได้ลิงค์ออปติคอลการสื่อสารระหว่างดาวเทียมเป็นสิ่งสำคัญต่อความสำเร็จของกลุ่มดาวเทียมวงโคจรต่ำของโลกของกองทัพสหรัฐ ซึ่งจะใช้ในการสื่อสารข้อมูลระหว่างดาวเคราะห์หลายดวง เลเซอร์สามารถให้ความเร็วในการส่งข้อมูลที่สูงกว่าการสื่อสาร RF แบบดั้งเดิม แต่ก็มีราคาแพงกว่ามากเช่นกัน

กองทัพสหรัฐฯ เพิ่งมอบสัญญามูลค่าเกือบ 1.8 พันล้านดอลลาร์สำหรับโครงการ 126 Constellation ซึ่งจะสร้างขึ้นแยกกันโดยบริษัทต่างๆ ของสหรัฐฯ ที่พัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสงแบบหนึ่งต่อหลายจุดสำหรับการส่งสัญญาณแบบจุดต่อหลายจุด ซึ่งอาจช่วยลดต้นทุนในการสร้างกลุ่มดาวเทียมได้อย่างมาก โดยลดความจำเป็นในการใช้เทอร์มินัลลงอย่างมาก การเชื่อมต่อแบบหนึ่งต่อหลายจุดทำได้โดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่า Managed Optical Communication Array (MOCA) ซึ่งมีความพิเศษตรงที่มีโมดูลาร์สูง และ Managed Optical Communication Array ที่จัดการโดย MOCA ช่วยให้ลิงก์ระหว่างดาวเทียมออปติกสามารถสื่อสารกับดาวเทียมดวงอื่นๆ ได้หลายดวง ในการสื่อสารด้วยเลเซอร์แบบเดิม ทุกอย่างจะเป็นแบบจุดต่อจุด มีความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่ง ด้วย MOCA ลิงก์ออปติกระหว่างดาวเทียมสามารถสื่อสารกับดาวเทียมที่แตกต่างกัน 40 ดวง เทคโนโลยีนี้ไม่เพียงแต่ช่วยลดต้นทุนในการสร้างกลุ่มดาวเทียมเท่านั้น หากต้นทุนของโหนดลดลง ก็มีโอกาสที่จะนำสถาปัตยกรรมเครือข่ายที่แตกต่างกันมาใช้ และด้วยเหตุนี้ จึงทำให้มีระดับบริการที่แตกต่างกัน

เมื่อไม่นานมานี้ ดาวเทียม Beidou ของจีนได้ทำการทดลองการสื่อสารด้วยเลเซอร์ และส่งสัญญาณในรูปแบบของเลเซอร์ไปยังสถานีรับภาคพื้นดินได้สำเร็จ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสื่อสารความเร็วสูงระหว่างเครือข่ายดาวเทียมในอนาคต การใช้การสื่อสารด้วยเลเซอร์สามารถทำให้ดาวเทียมสามารถส่งข้อมูลได้หลายพันเมกะบิตต่อวินาที ความเร็วในการดาวน์โหลดในชีวิตประจำวันของเราอยู่ที่ไม่กี่เมกะบิตต่อวินาที และเมื่อการสื่อสารด้วยเลเซอร์เกิดขึ้นจริง ความเร็วในการดาวน์โหลดจะสูงถึงหลายกิกะไบต์ต่อวินาที และในอนาคตอาจพัฒนาเป็นเทราไบต์ได้อีกด้วย

ปัจจุบันระบบนำทาง Beidou ของจีนได้ลงนามข้อตกลงความร่วมมือกับ 137 ประเทศทั่วโลก มีอิทธิพลในระดับหนึ่งในโลกและจะขยายตัวต่อไปในอนาคต แม้ว่าระบบนำทาง Beidou ของจีนจะเป็นระบบนำทางด้วยดาวเทียมชุดที่สามที่พัฒนาแล้ว แต่มีจำนวนดาวเทียมมากที่สุด มากกว่าจำนวนดาวเทียมของระบบ GPS เสียอีก ปัจจุบันระบบนำทาง Beidou มีบทบาทสำคัญในทั้งด้านการทหารและด้านพลเรือน หากสามารถสื่อสารด้วยเลเซอร์ได้จริง ก็จะนำข่าวดีมาสู่โลก


เวลาโพสต์: 05-12-2023