레이저 통신 산업은 빠르게 발전하고 있으며, 곧 황금기에 접어들 것으로 예상됩니다.
레이저 통신은 레이저를 이용하여 정보를 전송하는 통신 방식입니다. 레이저는 새로운 유형의 에너지원입니다.광원이는 높은 밝기, 강한 지향성, 우수한 단색성 및 강한 결맞음성을 특징으로 합니다. 전송 매체에 따라 대기광으로 분류될 수 있습니다.레이저 통신그리고 광섬유 통신이 있습니다. 대기 레이저 통신은 대기를 전송 매체로 사용하는 레이저 통신입니다. 광섬유 통신은 광섬유를 사용하여 광 신호를 전송하는 통신 방식입니다.
레이저 통신 시스템은 송신부와 수신부 두 부분으로 구성됩니다. 송신부는 주로 레이저, 광 변조기 및 광 송신 안테나로 이루어져 있습니다. 수신부는 주로 광 수신 안테나, 광 필터 등을 포함합니다.광검출기전송할 정보는 다음 주소로 전송됩니다.광 변조기레이저에 연결되어 있으며, 레이저는 그 위의 정보를 변조합니다.원자 램프그리고 광 송신 안테나를 통해 신호를 송출합니다. 수신단에서는 광 수신 안테나가 레이저 신호를 수신하여 수신 안테나로 전달합니다.광학 검출기이는 레이저 신호를 전기 신호로 변환하고, 증폭 및 복조 과정을 거쳐 원래 정보로 되돌리는 장치입니다.
미 국방부가 계획 중인 메시 통신 위성 네트워크의 각 위성은 다른 위성, 항공기, 함선 및 지상 기지와 통신할 수 있도록 최대 4개의 레이저 링크를 가질 수 있습니다.광학 링크위성 간 통신은 여러 행성 간 데이터 통신에 사용될 미국 군의 저궤도 위성군 구축 성공에 매우 중요합니다. 레이저는 기존 RF 통신보다 높은 데이터 전송 속도를 제공하지만, 가격 또한 훨씬 비쌉니다.
미국 군 당국은 최근 126개 위성으로 구성된 위성군 구축 사업에 약 18억 달러 규모의 계약을 체결했습니다. 이 사업은 미국 기업들이 개별적으로 위성을 구축하도록 했는데, 이 기업들은 지점 간 전송을 위한 일대다 광통신 기술을 개발했습니다. 이 기술은 단말기 수를 획기적으로 줄여 위성군 구축 비용을 절감하는 데 도움이 될 수 있습니다. 일대다 연결은 MOCA(Managed Optical Communication Array)라는 장치를 통해 구현되는데, 이 장치는 모듈식 설계가 특징이며, 위성 간 광 링크를 통해 여러 위성과 통신할 수 있도록 합니다. 기존 레이저 통신에서는 모든 것이 지점 간, 즉 일대일 관계였습니다. 하지만 MOCA를 사용하면 위성 간 광 링크를 통해 최대 40개의 위성과 통신할 수 있습니다. 이 기술은 위성군 구축 비용 절감뿐만 아니라, 노드 비용 절감을 통해 다양한 네트워크 아키텍처와 서비스 수준을 구현할 수 있는 가능성을 열어줍니다.
얼마 전 중국의 베이더우 위성이 레이저 통신 실험을 성공적으로 수행하여 레이저 형태의 신호를 지상 수신국으로 전송했습니다. 이는 향후 위성 네트워크 간 고속 통신에 매우 중요한 의미를 지닙니다. 레이저 통신을 이용하면 위성이 초당 수천 메가비트의 데이터를 전송할 수 있습니다. 현재 우리의 일상생활 다운로드 속도는 초당 수 메가비트에서 수십 메가비트 정도인데, 레이저 통신이 실현되면 다운로드 속도가 초당 수 기가바이트에 달할 수 있으며, 미래에는 테라바이트 수준까지 발전할 가능성도 있습니다.
현재 중국의 베이더우(Beidou) 항법 시스템은 전 세계 137개국과 협력 협정을 체결하여 상당한 영향력을 행사하고 있으며, 앞으로도 지속적으로 확장될 것입니다. 베이더우 시스템은 세계 3대 위성 항법 시스템 중 하나이지만, GPS 시스템보다도 많은 위성을 보유하고 있어 가장 많은 위성을 확보하고 있습니다. 현재 베이더우 시스템은 군사 및 민간 분야 모두에서 중요한 역할을 수행하고 있습니다. 만약 레이저 통신이 실현된다면, 세계에 희소식이 될 것입니다.
게시 시간: 2023년 12월 5일