Die Laserkommunikationsbranche entwickelt sich rasant und steht kurz vor einer goldenen Entwicklungsphase.
Laserkommunikation ist eine Kommunikationsform, bei der Laser zur Informationsübertragung eingesetzt werden. Laser sind eine neue Art von Technologie.LichtquelleEs zeichnet sich durch hohe Helligkeit, starke Richtwirkung, gute Monochromie und starke Kohärenz aus. Je nach Übertragungsmedium lässt es sich in atmosphärische Antennen unterteilen.Laserkommunikationund Glasfaserkommunikation. Atmosphärische Laserkommunikation ist eine Laserkommunikation, bei der die Atmosphäre als Übertragungsmedium dient. Glasfaserkommunikation ist ein Kommunikationsmodus, bei dem optische Signale über Glasfasern übertragen werden.
Das Laserkommunikationssystem besteht aus zwei Teilen: dem Sender und dem Empfänger. Der Sender besteht im Wesentlichen aus Laser, optischem Modulator und optischer Sendeantenne. Der Empfänger umfasst im Wesentlichen eine optische Empfangsantenne, einen optischen Filter und …FotodetektorDie zu übermittelnden Informationen werden an einen gesendetOptischer Modulatormit dem Laser verbunden, der die Information auf demLaserund sendet es über eine optische Sendeantenne aus. Am Empfangsende empfängt die optische Empfangsantenne das Lasersignal und leitet es weiter.optischer Detektor, wodurch das Lasersignal in ein elektrisches Signal umgewandelt und nach Verstärkung und Demodulation wieder in die ursprüngliche Information zurückgeführt wird.
Jeder Satellit im geplanten Mesh-Kommunikationssatellitennetzwerk des Pentagons könnte über bis zu vier Laserverbindungen verfügen, um mit anderen Satelliten, Flugzeugen, Schiffen und Bodenstationen kommunizieren zu können.Optische VerbindungenDie Kommunikation zwischen Satelliten ist entscheidend für den Erfolg der US-amerikanischen Satellitenkonstellation im erdnahen Orbit, die für die Datenkommunikation zwischen mehreren Planeten genutzt wird. Laser ermöglichen höhere Datenübertragungsraten als herkömmliche Funkverbindungen, sind aber auch deutlich teurer.
Das US-Militär hat kürzlich Aufträge im Wert von fast 1,8 Milliarden US-Dollar für das 126-Satellitenkonstellationsprogramm vergeben. Die Konstellation soll von US-Unternehmen errichtet werden, die eine optische Eins-zu-Viele-Kommunikationstechnologie für Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragungen entwickelt haben. Diese Technologie könnte die Baukosten der Konstellation erheblich senken, da der Bedarf an Endgeräten drastisch reduziert wird. Eine Eins-zu-Viele-Verbindung wird durch ein Gerät namens Managed Optical Communication Array (MOCA) realisiert. MOCA zeichnet sich durch seine hohe Modularität aus und ermöglicht optische Inter-Satelliten-Verbindungen zur Kommunikation mit mehreren anderen Satelliten. Im Gegensatz zur herkömmlichen Laserkommunikation, bei der die Kommunikation ausschließlich Punkt-zu-Punkt erfolgt, kann MOCA eine optische Inter-Satelliten-Verbindung mit bis zu 40 verschiedenen Satelliten herstellen. Diese Technologie senkt nicht nur die Baukosten von Satellitenkonstellationen, sondern ermöglicht durch die reduzierten Knotenkosten auch die Implementierung unterschiedlicher Netzwerkarchitekturen und damit verschiedener Servicelevel.
Vor einiger Zeit führte der chinesische Beidou-Satellit ein Laserkommunikationsexperiment durch und übertrug erfolgreich ein Signal in Form eines Lasers an die Bodenstation. Dies ist von außerordentlicher Bedeutung für die zukünftige Hochgeschwindigkeitskommunikation zwischen Satellitennetzwerken. Durch die Nutzung der Laserkommunikation kann der Satellit Tausende von Megabit Daten pro Sekunde übertragen. Unsere Downloadgeschwindigkeit im Alltag liegt bei wenigen bis zehn Megabit pro Sekunde. Sobald die Laserkommunikation realisiert ist, können die Downloadgeschwindigkeiten mehrere Gigabyte pro Sekunde erreichen und in Zukunft sogar auf Terabyte ausgebaut werden.
Das chinesische Beidou-Navigationssystem hat derzeit Kooperationsabkommen mit 137 Ländern weltweit geschlossen, genießt international einen gewissen Einfluss und wird seine Verbreitung in Zukunft fortsetzen. Obwohl Beidou erst das dritte ausgereifte Satellitennavigationssystem ist, verfügt es über die größte Anzahl an Satelliten – sogar mehr als das GPS-System. Das Beidou-Navigationssystem spielt aktuell eine wichtige Rolle sowohl im militärischen als auch im zivilen Bereich. Die Realisierung der Laserkommunikation wäre eine bahnbrechende Entwicklung für die Welt.
Veröffentlichungsdatum: 05.12.2023