Fri optisk kommunikation på FOI 1999 till 2007

Den här rapporten är en sammanställning av den forskning och de tekniker som har tagits fram på FOI inom ramen för fri optisk kommunikation 1999-2007. Fri optisk kommunikation är en alternativ teknik till traditionell radioöverföring och fiberoptiska nät. Tekniken kan ge höga överföringshastigheter (mer än 10 Gbit/s) och länkarna kan vara mobila. Den optiska strålen är dessutom oftast smal och välriktad, vilket gör kommunikationen svår att avlyssna, störa eller ens upptäcka. FOI har forskat på teknik för taktiska tillämpningar. Framförallt har så kallad retrokommunikation undersökts, en form av asymmetrisk länk med en retromodulator och en laserenhet. Retromodulatorn består endast av en retroreflektor kombinerad med lämplig optisk modulator. Laserenheten skickar ut en kontinuerlig laserstråle mot retromodulatorn som modulerar och reflekterar strålen tillbaka till laserenheten. Moduleras istället laserstrålningen vid laserenheten kan data överföras i motsatt riktning. Fördelenmed tekniken är att retromodulatorn inte kräver komplicerad inriktningsmekanik och kan göras liten, lätt och energisnål. Olika typer av retromodulatorer baserade på kvantbrunnsstrukturer i halvledare eller glasceller med vätskekristaller har studerats. Flera olika laborationssystem har testats och utvärderats både i laboratoriemiljö och i fältförsök, bland annat har signaler överförts från en boj i vattnet till en transceiver på land. Vid sidan av retrokommunikation har även andra tekniker för fri optisk kommunikation undersökts. Några exempel är icke-mekanisk strålstyrning med spatiella ljusmodulatorer, lufthopp från fiber till fiber, överföring utan fri siktsträcka och kvantoptisk nyckelöverföring (så kallad kvantkryptografi) för säker överföring av kryptografiska nycklar.