Dünyanın İlk Lazer Haberleşme Terminali

Mitsubishi Electric Corporation, lazer haberleşme terminallerinde (LCT’ler) kullanılmak üzere lazer ışınlarını kullanan uzay optik iletişimi ile karasal fiber optik iletişim ve diğer uygulamalar için genel amaçlı kullanım bandı 1.5-μm bandında alınan ışınların yönünü tespit etme fonksiyonunu birleştiren dünyanın ilk* optik alıcısının prototipini geliştirdi. 
Yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri, afetlerin yol açtığı hasarların tespitinde kullanılıyor; ancak bu tür görüntüler radyo dalgaları yoluyla iletildiğinden, veri kapasitesi ve uydu antenlerinin boyutundaki sınırlamalar nedeniyle yüksek çözünürlüklü görüntülerin gerçek zamanlı aktarımı zorlaşabiliyor. Bu sebeple afet sonrası hızlı ve doğru hasar tespitini desteklemek için fiber optiğe bağımlı olmayan yüksek kapasiteli ve yüksek hızlı uzay optik haberleşmeye ihtiyaç duyuluyor. Ancak uzay optik haberleşme sistemlerinde kullanılan lazer ışınları, radyo dalgalarının binde biri gibi çok dar bir aralığı kullandığından lazer ışınlarının yüksek hızda hareket eden uydularla tam olarak hizalanması da zorlu bir görev olarak karşımıza çıkıyor.

*Mitsubishi Electric'in 31 Mayıs 2022 tarihli araştırmasına göre

Mitsubishi Electric, tam bu noktada lazer ışını ile lazer yönünün dört faz değişimlerini tespit etmek için fonksiyonları birleştirerek bu soruna çözüm bulan bir optik alıcı geliştirdi. Sonuç ise radyo dalga haberleşmesinin sağladığından 10 kat daha yüksek hız, kapasite ve menzil sunarak uzay optik haberleşmeyi sağlayan kompakt bir optik alıcı oldu. Dalga boyunun daha da kısalmasından dolayı daha küçük boyutlu antenlere sahip kompakt haberleşme üniteleri artık bina araları gibi fiber optiğin ulaşmakta zorlandığı yerlerde de kullanılabilir hale geldi. 

Düzenli altyapıya sahip olmayan afet bölgeleri, gelişmekte olan ülkeler veya taşra bölgeleri gibi bölgelerde kullanabilme imkânı da kablosuz haberleşmenin kullanım alanını önemli ölçüde genişletecek. 

Özellikler 
1) Fotodedektörde uzamsal lazer alımını entegre eden dünyanın ilk optik alıcısı 
-  Lazer ışığını alarak elektrik sinyallerine dönüştüren fotoelektrik konverter sayesinde dört bölüme ayrılarak her bir bölümün çıkış sinyali yoğunluğu karşılaştırılmak suretiyle alınan lazer ışınının yönü yüksek bir hassasiyetle belirleniyor. Geleneksel sistemlerde ışın yönlerini algılamak için kullanılan özel sensöre artık gerek kalmıyor.
-   Küçük optik alıcı, uzay optik haberleşme fonksiyonları ve lazer varış açısı tespit fonksiyonunu dünyada bir ilk olduğuna inanılan bir fotodedektörde birleştiriyor. 
2) Optik devre, yüksek hızlı ve yüksek kapasiteli haberleşme için dört faz değişimini algılıyor 
-   Eş fazlı uzay optik iletişimi için yeni geliştirilmiş bir optik devre, geleneksel iki fazlı (0 ve 180 derece) algılamanın aksine dört faz değişikliğini (0, 90, 180 ve 270 derece) algılıyor. Sonuç olarak, aynı bant genişliğinde iki fazlı optik haberleşme tekniğine göre iki kat, radyo dalga haberleşme sistemlerine göre ise 10 kat daha yüksek haberleşme kapasitesi ve hızı elde ediliyor. 
-  Eş fazlı algılama yöntemi, ışınların açılıp kapanmasından kaynaklanan yoğunluk değişikliklerini algılamaya yönelik geleneksel yönteme kıyasla daha zayıf lazer ışınlarıyla bile iletişim sağlıyor, böylece aynı lazer ışını yoğunluğunu kullanarak daha uzun mesafelerde iletişim imkânı veriyor.
3) Optik alıcı fotodetektörleri ve optik devreyi tek bir küçük (10 cm3) ve hafif modülde bir araya getiriyor
 
-    Fotodetektörlerin ışın yönü algılama fonksiyonu özel sensöre duyulan ihtiyacı ortadan kaldırıyor. Ayrıca küçük bir 5 cm X 5 cm cam tabakada bulunan optik devre sayesinde iki fotodetektör tek bir devre kartına yerleştirilebiliyor. Tek modül konfigürasyonu, Mitsubishi Electric'in önceki modülünün boyutunun dörtte birinden daha az olan sadece 10 cm3 ölçülerine sahip hafif bir optik alıcı oluşturuyor. 

Gelecek Planları ve Projeksiyonu 
Uydularda yerleşik kullanımı hedefleyen geliştirmeler, özellikle devlet destekli geliştirme programları için devam edecek.