انتقال نور در زیر آب و رهیافتی جدید برای «مخابرات فرکانس بالا»
الکساندر گراهام بل برای اولین بار در قرن نوزدهم مفهوم «استفاده از نور برای ارتباط» را مطرح ساخت.
به گزارش ستاد ارتباطات و ترویج بنیاد علم و فناوری مصطفی(ص)، نخستین گام ها در راستای مطالعات ارتباطات بی سیم نوری را الکساندر گراهام بل با انجام آزمایش هایی توسط دستگاه فوتو فون (Photophone) در قرن نوزدهم برداشت. این دستگاه یک دستگاه مخابراتی است که امکان انتقال سیگنال های صوتی بر روی یک پرتو نور را فراهم می‌کند اما بُرد آن محدود است. در دهه 1960 اختراع لیزر انقلابی در ارتباطات نوری ایجاد کرد. لیزرها پرتوی متمرکز و منسجم از نور را ارائه می‌کنند که می‌توان از آن برای انتقال در مسافت‌های طولانی استفاده کرد. در دهه های 1970 و 1980، پژوهشگران به صورت عملی شروع به توسعه سیستم های ارتباطی نوری کردند. این سیستم‌ها از لیزر برای انتقال سیگنال‌ها در جو در فاصله های کوتاه، معمولاً در محدوده چند کیلومتری استفاده می‌کردند.
در دهه 1980، تمرکز به سوی ارتباطات فیبر نوری سوق یافت که در آن سیگنال های نور از راه فیبرهای نوری ساخته شده از شیشه یا پلاستیک منتقل می شدند. این فناوری در مقایسه با ارتباطات نوری فضای آزاد، امکان انتقال با پهنای باند بسیار بالاتر و در مسافت بیشتری را فراهم کرد. در دهه 1990، ارتباطات فرو سرخ (IR) برای کاربردهای بی سیم با برد کوتاه، مانند کنترل از راه دور و انتقال داده های بی سیم بین دستگاه ها رایج شد. ارتباطات مادون قرمز از طول موج های نامرئی نور استفاده می کرد و توسط الزامات خط دید محدود می شد.
در اواخر دهه 1990 و اوایل دهه 2000، محققان شروع به بررسی استفاده از مخابرات نوری فضای آزاد برای انتقال از راه دور کردند. در این فناوری از لیزر برای انتقال سیگنال در جو بدون نیاز به کابل فیزیکی یا فیبر استفاده می شد. سپس از مخابرات نوری فضای آزاد برای کاربردهای تجاری در زمینه هایی مانند پیوندهای بی سیم نقطه به نقطه، ارتباطات ماهواره ای و انتقال داده با سرعت بالا بین ساختمان ها استفاده شد.
ارتباط بی سیم نوری در حال حاضر
در طی سال ها، پژوهشگران پیشرفت های قابل توجهی در این فناوری داشته اند و توجه خود را به مخابرات نوری زیر آب معطوف کرده اند. استفاده از مخابرات نور مرئی (VLC) در محیط‌های زیر آب، نویدبخش مخابرات با بسامد بالا بوده و امکان انتقال تصویر و ویدئو در زمان واقعی را فراهم می‌کند.
یکی از دانشمندان برجسته ای که با پژوهش های خود به تکامل و توسعه این رشته کمک شایانی کرده است، مورات اویسال، استاد تمام و مدیر گروه مهندسی برق و الکترونیک دانشگاه اوزیگین در استانبول، ترکیه و یکی از برگزیدگان مقیم کشورهای اسلامی جایزۀ مصطفی(ص) در سال 2023 است. او همچنین به عنوان مدیر مؤسس مرکز تعالی فناوری‌های مخابرات بی‌سیم نوری (OKATEM) فعالیت می‌کند.
علایق پژوهشی اویسال در زمینه های گسترده نظریه ارتباطات و پردازش سیگنال با تمرکزی ویژه بر جنبه های لایه فیزیکی سیستم های مخابراتی بی سیم در محدوده بسامد رادیویی و نوری است. او حدود 400 مقاله در رابطه با این موضوعات تألیف کرده است.
مطالعه مخابرات بی سیم نوری با تمرکز بر بهبود نرخ داده، برد و نیز قابلیت اطمینان به تکامل خود ادامه می دهد. با گسترش فعالیت های انسانی در محیط های زیر آب، انتظار می رود مخابرات نور مرئیِ زیر آب نقش مهمی در برآوردن تقاضای رو به رشد برای سیستم های مخابراتی با بسامد بالا ایفا کند.
