สถาบันวิจัยในไต้หวัน พัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสงระหว่างดาวเทียม ประสิทธิภาพสูงรวดเร็ว แม่นยำ

   สถาบันวิจัยหงไห่ แผนกวิจัยเซมิคอนดักเตอร์ ได้แถลงในวันที่ 7 เมษายน 2025 ว่า ได้ร่วมมือกับมหาวิทยาลัยแห่งชาติไต้หวัน (NTU) และสถาบัน NICT จากญี่ปุ่น (National Institute of Information and Communications Technology) เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีสำคัญในด้าน การสื่อสารด้วยแสงระหว่างดาวเทียม (Inter-Satellite Optical Communication) โดยมีเป้าหมายไปที่ เทคโนโลยีการสื่อสารความเร็วสูงแบบไร้เลนส์ และ การประยุกต์ใช้ในระบบดาวเทียมยุคใหม่

   สถาบันวิจัยหงไห่(Hon Hai Research Institute, HHRI) เปิดเผยว่า ศ. กัว ห้าวจง (郭浩中) ผู้อำนวยการแผนกเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งยังดำรงตำแหน่งอาจารย์ประจำมหาวิทยาลัยหยางหมิง เจียวทงแห่งชาติ (NYCU) พร้อมด้วย ดร. หงอวี๋เฮิง(洪瑜亨) และคณะวิจัย ได้แก่ โหมวเหวินเชี่ยน(繆文茜) และ เซียวฟู่เหอ(蕭復合) ได้ร่วมมือกับทีมของ ศ. หลินกงหรู(林恭如) แห่งมหาวิทยาลัย NTU และทีม ดร. เฉิงจื้อเสียน(程志賢) จาก NICT ประเทศญี่ปุ่น ในโครงการวิจัยร่วมระดับนานาชาติ

   ทีมวิจัยสามารถพัฒนาเลเซอร์แบบยิงแสงจากผิวหน้า (Surface-Emitting Laser) รุ่นใหม่ที่เรียกว่า PhCSEL (Buried-Photonic-Crystal Surface-Emitting Laser) ซึ่งฝังโครงสร้างผลึกแสง (Photonic Crystal) รูปพีระมิดกลวง 2 มิติภายใน ทำให้ได้ประสิทธิภาพด้านการส่งข้อมูลด้วยแสงที่สูงขึ้น ทั้งในด้านความเร็วและความเสถียร

   สถาบันวิจัยหงไห่ ชี้ว่า การพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยดาวเทียมแบบออปติคทั่วโลกมีความคืบหน้า โดยจำนวนการติดตั้งดาวเทียมในวงโคจรต่ำของโลก (LEO) มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น ในระบบเครือข่ายดาวเทียมแบบดั้งเดิม ดาวเทียมแต่ละดวงจำเป็นต้องเชื่อมต่อโดยตรงกับสถานีภาคพื้นดินเพื่อให้บริการ แต่เมื่อมีการติดตั้งดาวเทียมวงโคจรต่ำจำนวนมาก การก่อสร้างสถานีภาคพื้นดินให้เพียงพอจึงกลายเป็นเรื่องยากที่จะตามให้ทัน

   ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีเทคโนโลยีที่เรียกว่า “การสื่อสารด้วยแสงระหว่างดาวเทียม” (Inter-Satellite Link) ซึ่งใช้เทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสงเลเซอร์มาเป็นทางออก โดยเชื่อมต่อข้อมูลระหว่างดาวเทียมผ่านลิงก์แสงในอวกาศ เพื่อส่งต่อข้อมูลจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งก่อนส่งมายังสถานีภาคพื้นดิน ลดความต้องการโครงสร้างพื้นฐานภาคพื้นดินอย่างมาก และช่วยลดต้นทุนการก่อสร้าง ทั้งยังสามารถให้บริการเครือข่ายความเร็วสูงที่มีความเสถียรแก่พื้นที่ห่างไกล เช่น ขั้วโลกและมหาสมุทร

   สถาบันวิจัยหงไห่ กล่าวด้วยว่า เทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสงในอากาศ (Free-space Optical Communication) เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีคลื่นวิทยุแบบดั้งเดิม มีข้อดีหลายประการ เช่น ความสามารถในการส่งข้อมูลแบบจุดต่อจุดที่แม่นยำมากกว่า ความปลอดภัยและการรักษาความลับที่สูงขึ้น รวมถึงไม่ต้องพึ่งพาทรัพยากรคลื่นความถี่และหลีกเลี่ยงปัญหาการรบกวน ซึ่งคุณสมบัติของแสงเลเซอร์ที่มีแบนด์วิดธ์สูงนี้ คาดว่าจะช่วยผลักดันให้เทคโนโลยีการสื่อสารก้าวจากยุคแบนด์แคบเข้าสู่ยุคแบนด์กว้างพิเศษ และกลายเป็นเทคโนโลยีแกนกลางของการสื่อสารในอวกาศในอนาคต

   นอกจากนี้ เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องเหล่านี้ จะเป็นรากฐานสำหรับระบบการสื่อสารด้วยแสงความเร็วสูงแบบไม่ใช้เลนส์ในอนาคต รวมถึงการประยุกต์ใช้ในการสื่อสารผ่านดาวเทียม โดยทีมวิจัยมีแผนจะพัฒนาความสามารถในการปรับแถบความถี่และคุณภาพของลำแสงใน PhCSEL (Photonic Crystal Surface-Emitting Laser) เพื่อให้สามารถสื่อสารด้วยแสงแบบไม่ใช้เลนส์ที่มีอัตราความเร็วสูงขึ้นและระยะทางที่ไกลขึ้นได้ในอนาคต