تتطور صناعة الاتصالات بالليزر بسرعة وهي على وشك الدخول في فترة ذهبية من التطور
الاتصال بالليزر هو نوع من وسائل الاتصال التي تستخدم الليزر لنقل المعلومات. الليزر نوع جديد منمصدر الضوءيتميز بخصائص سطوع عالية، واتجاهية قوية، وتباين أحادي اللون جيد، وتماسك قوي. يُصنف حسب وسائط النقل المختلفة إلى:الاتصالات بالليزرواتصالات الألياف الضوئية. اتصالات الليزر الجوي هي اتصالات ليزرية تستخدم الغلاف الجوي كوسيلة نقل. أما اتصالات الألياف الضوئية فهي أسلوب اتصال يستخدم الألياف الضوئية لنقل الإشارات الضوئية.
يتكون نظام الاتصالات بالليزر من جزأين: الإرسال والاستقبال. يتكون جزء الإرسال بشكل رئيسي من الليزر، والمُعدِّل البصري، وهوائي الإرسال البصري. أما جزء الاستقبال، فيتضمن بشكل رئيسي هوائي الاستقبال البصري، والمرشح البصري، و...كاشف ضوئي. يتم إرسال المعلومات المراد إرسالها إلىمعدِّل بصريمتصل بالليزر، والذي يعمل على تعديل المعلومات الموجودة علىالليزرويرسلها عبر هوائي إرسال بصري. في الطرف المستقبل، يستقبل هوائي الاستقبال البصري إشارة الليزر ويرسلها إلىكاشف بصري، والذي يحول إشارة الليزر إلى إشارة كهربائية ويحولها إلى المعلومات الأصلية بعد التضخيم وإزالة التعديل.
يمكن أن يحتوي كل قمر صناعي في شبكة أقمار الاتصالات الشبكية التي تخطط لها وزارة الدفاع الأمريكية على ما يصل إلى أربعة روابط ليزر حتى تتمكن من التواصل مع أقمار صناعية أخرى وطائرات وسفن ومحطات أرضية.الروابط البصريةتُعدّ الاتصالات بين الأقمار الصناعية أمرًا بالغ الأهمية لنجاح منظومة الأقمار الصناعية العسكرية الأمريكية ذات المدار الأرضي المنخفض، والتي ستُستخدم في اتصالات البيانات بين كواكب متعددة. توفر أشعة الليزر معدلات نقل بيانات أعلى من اتصالات الترددات الراديوية التقليدية، ولكنها أيضًا أكثر تكلفة بكثير.
منح الجيش الأمريكي مؤخرًا عقودًا بقيمة 1.8 مليار دولار تقريبًا لبرنامج كوكبة 126 التي سيتم بناؤها بشكل منفصل من قبل شركات أمريكية طورت تقنية اتصالات بصرية من واحد إلى كثير للإرسال من نقطة إلى نقاط متعددة يمكن أن تساعد في تقليل تكلفة بناء الكوكبة من خلال تقليل الحاجة إلى المحطات بشكل كبير. يتم تحقيق اتصال من واحد إلى كثير بواسطة جهاز يسمى مصفوفة الاتصالات البصرية المدارة (MOCA باختصار)، وهي فريدة من نوعها من حيث أنها معيارية للغاية، وتمكن مصفوفة الاتصالات البصرية المدارة MOCA الروابط البصرية بين الأقمار الصناعية من التواصل مع العديد من الأقمار الصناعية الأخرى. في الاتصالات الليزرية التقليدية، كل شيء من نقطة إلى نقطة، أي علاقة واحد إلى واحد. مع MOCA، يمكن للرابط البصري بين الأقمار الصناعية التحدث إلى 40 قمرًا صناعيًا مختلفًا. هذه التقنية ليست مجرد فائدة لتقليل تكلفة بناء مجموعات الأقمار الصناعية، إذا تم تخفيض تكلفة العقد، فهناك فرصة لتنفيذ هياكل شبكات مختلفة وبالتالي مستويات خدمة مختلفة.
قبل بعض الوقت، أجرى القمر الصناعي الصيني Beidou تجربة اتصال بالليزر، ونقل بنجاح الإشارة في شكل ليزر إلى محطة الاستقبال الأرضية، وهو أمر ذو أهمية غير عادية للاتصالات عالية السرعة بين شبكات الأقمار الصناعية في المستقبل، حيث يمكن أن يسمح استخدام الاتصال بالليزر للقمر الصناعي بنقل آلاف ميغا بت من البيانات في الثانية، وتبلغ سرعة التنزيل في حياتنا اليومية بضعة ميغا بت إلى عشرة ميغا بت في الثانية، وبمجرد تحقيق الاتصال بالليزر، يمكن أن تصل سرعات التنزيل إلى عدة غيغابايت في الثانية، وفي المستقبل يمكن تطويرها إلى تيرابايت.
حاليًا، وقّع نظام الملاحة الصيني "بيدو" اتفاقيات تعاون مع 137 دولة حول العالم، وله تأثيرٌ عالميٌّ ملحوظ، وسيواصل توسّعه في المستقبل. على الرغم من أن نظام الملاحة الصيني "بيدو" يُعدّ ثالثَ أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية نضجًا، إلا أنه يمتلك أكبر عدد من الأقمار الصناعية، يفوق حتى عدد أقمار نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يلعب نظام الملاحة "بيدو" حاليًا دورًا هامًا في المجالين العسكري والمدني. وإذا أُتيح تحقيق الاتصالات بالليزر، فسيكون ذلك بمثابة بشرى سارة للعالم.
وقت النشر: ٥ ديسمبر ٢٠٢٣