[인더스트리뉴스 최정훈 기자] RF 신호 기반의 장거리 광섬유 케이블은 고가의 저속도 위성통신 대안책으로 개발됐다. 이는 사통팔달 막힘없는 인터넷을 구현하기 위한 핵심 요소가 됐다. 이제 수천 개의 소형 위성으로 전세계 곳곳을 모두 커버하며, 데이터를 신속하고 효율적으로 라우팅 할 수 있게 됐다.

오늘날 기존 위성통신의 대역폭이 제한적이고 RF 신호의 정밀 초점 기능이 부족한 점을 보완하기 위해 레이저 빔 기반의 광통신이 주역이 됐다. 이는 높은 처리량, 적은 전력 소모, 높은 보안성을 바탕으로 RF 범위에서 간섭 위험도 줄인다.

위성 간 링크는 섬세한 레이저 빔을 통해 이루어지며, 각 위성은 주변 위성을 추적하고 연결한다. SpaceX는 최근 레이저 장착 위성의 첫 테스트 발사를 완료했으며, 단일 페이로드로 142개의 위성 발사에 위성 간 레이저 링크를 처음으로 구현해 냈다. 또한 오지에 무선 인터넷을 보급하기 위한 구글의 프로젝트 룬 및 페이스북의 드론 프로젝트 아퀼라도 레이저 기반 상호 연결 방식이 수반됐다. 직접 상호 연결을 통하면 까다로운 규제 및 지연으로 고급 애플리케이션을 방해하는 혼잡한 스펙트럼 문제를 방지할 수 있다.

NASA의 목표는 태양계의 광활한 거리에 걸쳐 임무 수행에 필수적인 구동 매개변수와 HD 비디오 스트림을 제공하는 것이다. 크기 증가나 전력 소모 없이 현재 보다 100배 빠른 데이터 속도에 방점이 찍혔다. 레이저 광은 무선 주파수 및 차세대 6G 모바일 통신보다 더 많은 정보를 제공할 수 있다.

고속 스티어링 미러의 필요성 높아져

레이저 빔의 발산이 낮기 때문에 위성-위성 링크, 지상-위성 또는 심우주 통신에서 장거리에 걸쳐 빔을 정확하게 타겟을 겨냥하려면 정확한 포인팅 솔루션을 찾아야 한다. 아울러, 위성의 진동을 안정화하기 위해서도 고속 미세 스티어링 시스템의 적용이 불가피하다.

지구와 위성 통신에서 대기 난류는 빔을 원래 경로에서 이탈하게 하는 하나의 요인이다. 수신 단부에서 레이저 빔은 광학적 전력 손실을 방지하기 위해 매우 높은 정확도가 요구되는 단일 모드 섬유에 결합된다. 피에조 또는 전자기 고속 스티어링 미러는 최대 kHz 범위의 기계적 대역폭으로 나노라디안 범위까지 각도 분해능을 제공한다. 이는 애플리케이션의 일반적인 장애를 처리할 수 있을 만큼 미세하고, 빠르며 정확하다. 피에조 구동 FSM은 더 높은 분해능과 대역폭을 제공하고 전자기 유닛(보이스코일 구동 FSM)은 더 큰 스티어링 각도를 제공한다.

PI의 고속 스티어링 미러 기술은 1990년대부터 지상 및 우주 기반 실증과 구현에 활용돼 왔다. 피에조 또는 전자기 구동을 기반으로 효율적이고 빠른 설계를 제공하는 PI의 솔루션에는 스탠다드 제품과 커스텀 제품이 포함됐다. 

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