小型化FSO突破开启了随时随地的高速通信

在依赖高速互联网和无缝通信的世界中，缺乏可靠的光纤连接可能是一个重大障碍。幸运的是，一种称为自由空间光通信(FSO) 的尖端技术为无法使用光纤连接的区域提供了灵活的现场部署高速通信解决方案。

FSO 因其在各种运营规模中的多功能性而受到关注。在全球层面，它在建立星链等高速卫星互联网项目、确保全球连接方面发挥着至关重要的作用。在地面，特别是在低空场景中，FSO 是最后一英里连接、灾难恢复工作和事通信的一个有吸引力的选择。

小型化FSO系统

南京大学 (NJU) 的研究人员开发了一种小型化 FSO 系统，这是一项重大的技术飞跃，有望彻底改变高速通信。 正如黄金级开放获取期刊 Advanced Photonics Nexus (APNexus) 所报道的那样，这个卓越的系统在 1 公里 (km) 链路上实现了每秒 9.16 GB (Gbps) 的惊人通信带宽。它的与众不同之处在于，它使用现成的商用光纤通信收发器模块(无需光放大)来实现如此高的 FSO 性能。

该小型化 FSO 系统的核心包括一对 FSO 设备。每个FSO设备结构紧凑，尺寸仅为45厘米×40厘米×35厘米，重量为9.5公斤，功耗约为10瓦。每个都包含一个光学收发器模块、一个采集、指向和跟踪 (APT) 设备及其控制电子设备，全部安全密封在一个盒子内，以便在坚固的户外操作中使用。APT 器件以其低衍射光学设计和高效的 4 级闭环反馈控制系统而脱颖而出。

FSO系统展现出卓越的跟踪能力，通过集成多个传感器和复杂的算法，可在短短10分钟内实现自动、快速、高精度的捕获和精细跟踪。这种精度将跟踪误差保持在令人印象深刻的 3 微弧度 ( μ rad) 之内，从而使 1 公里链路上的平均链路损耗仅为 13.7 分贝 (dB)。这种精度还消除了对光学放大的需要。值得注意的是，FSO 系统仅使用商用收发器模块即可在 1 公里链路上实现平均 9.27 Gbps 的双向数据速率。

南京大学电子科学与工程学院教授、APNexus 文章通讯作者谢振达表示：“这项工作凸显了使用商用光纤收发器模块实现 FSO 的潜力。” 谢指出，有效距离可能会延长1公里;他的团队还在长达 4 公里的距离上测试了光链路，平均损耗增加到 18 dB——可能是由于有雾的测试环境。“随着更好的天气条件和光学放大，预计 FSO 会更长，”谢总结道。

这一成就的影响是深远的。这一小型化 FSO 突破释放了几乎任何地方高速通信的潜力，即使在最具挑战性的环境中也能实现连接。展望未来，这些设备将在未来的 FSO 网络中发挥关键作用，提供即插即用配置，可在几分钟内建立高速 FSO 通道。这项创新满足了对可现场部署的高速通信解决方案日益增长的需求，在保持连接比以往任何时候都更加重要的世界中弥合连接差距。

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