深宇宙・自由空間光通信用の高速ステアリングミラー

地球上では、「ファイバーレス・フォトニクス」を用いてポイント・ツー・ポイントのネットワークを提供するアプローチが再構築されています。 1990年代後半のフォトニクスブームの中で、Terabeam社、Optical Crossing社、AirFiber社、Lucent社のOpticAir社などの企業が、地上での自由空間光通信の商用化を初めて試みました。 しかし残念ながら、これらの企業は、他の多くの企業と同じ運命をたどりました。当時のフォトニクスブームは、長距離通信という単一のアプリケーションによって牽引されていましたが、最終的なプロビジョニングのための「ダークファイバー」の敷設によって、予測可能な将来のための容量ニーズが満たされた後、深い眠りについたのである。 しかし、それは過去の話です。この業界は、ソーシャルネットワークからストリーミングメディア、個人医療からモノのインターネット、インダストリー4.0から自律走行車に至るまで、多くのアプリケーションによってデータ需要が急激に増加することに目覚めました。

2002年以降の10年間、業界は一時的に苦境に立たされたが、自由空間光通信の原理は健全であり、18世紀に始まった光電信7と基本的に似ていまする（もちろん、はるかに高速ではある）。 これにより、混雑した都市のビルとビルの間や、広域ネットワークの「ラストマイル」など、場所と場所の間に安全な専用のフォトニック・インターコネクトを迅速に提供できる可能性があります。

20年前には、これらの相互接続には、鳥がビームを壊すことに対する耐障害性と目の安全のために、大幅に拡大したビーム（通常は口径200mm程度の望遠鏡）が必要でした。 今日、新しい革新的な技術者たちは、この時代のより高度なエラー補正アルゴリズムとより効率的なエレクトロニクスを利用して、低コストでより高速な実装を実現しています。 シンガポールのTranscelestial社はその一例で、最大10GBpsのスループットを持つ小型のポールマウント型トランシーバーを提供しています。

地球から衛星への通信では、大気の乱れもビームが本来の経路からずれてしまう要因となります。受信側では、レーザービームはシングルモードファイバーに結合され、光パワーの損失を避けるために非常に高い精度が要求されます。ピエゾ式または電磁式のファストステアリングミラー（FSM）は、ナノラジアン領域までの角度分解能と、kHz領域までの機械的帯域幅を実現します。 また、小型で高速かつ高精度であるため、これらのアプリケーションにおける通常の外乱にも対応できます。ピエゾ駆動のFSMは、より高い分解能と帯域幅を提供しますが、電磁ユニット（通常はボイスコイル駆動のFSM）は、より大きなステアリングアングルを可能にします。

1990年代以降、PIのファストステアリングミラー技術は、地上および宇宙でのテストおよび実装に利用されています。ピエゾまたは電磁アクチュエーションをベースにした効率的で高速な設計を提供するPIのソリューションには、一般に市販されているさまざまなレーザービーム安定化製品や、機密性の高いカスタム製品が含まれており、今後もさらに増える予定です。