Freiraumoptik (FSO) ist eine Kommunikationstechnologie, die das Licht nutzt, das sich in offenen Räumen bewegt, um die Übertragung von Informationen zwischen Punkten zu ermöglichen. Der Begriff „Freiraum“ kann sich auf jeden offenen Raum wie Luft oder Weltraum beziehen. Freiraumoptik wird typischerweise in Situationen verwendet, in denen Glasfaserkabel nicht verlegt werden können oder deren Kosten zu hoch sind.
Die Umsetzung des FSO kann auf verschiedene Weise erfolgen. Die Verwendung von Infrarot-Laserlicht ist ein üblicher Modus, ebenso wie die Verwendung von Leuchtdioden (LED) in kürzeren Entfernungen mit einer geringeren Datenrate. Freiraumoptik wird üblicherweise bei der Kommunikation zwischen Raumfahrzeugen verwendet, und die derzeitige Reichweite der optischen Freiraumkommunikation liegt im Bereich von mehreren Tausend Kilometern. Durch den Einsatz optischer Teleskope zur Aufweitung der Strahlen könnten die Entfernungen viel weiter reichen.
An Land beträgt die Reichweite für Freiraumoptiken nur etwa ein bis zwei Meilen. Die Qualität des Signals hängt auch vom Wetter und anderen atmosphärischen Bedingungen ab. Lichtstrahlen, die in der Freiraumoptik verwendet werden, sind besonders schmal und zudem sehr einfach zu verschlüsseln, was sie zu einer relativ sicheren Kommunikationsform macht. Mit einem bestimmten Lasertyp kann ein Signal erzeugt werden, das bei jeder Unterbrechung verlischt.
Freiraumoptiken haben viele Vor- und Nachteile. Die Hauptvorteile sind, dass diese Systeme einfach zu implementieren sind, sicher sind, eine hohe Bitrate mit wenigen Fehlern im Signal ermöglichen und im Gegensatz zu einem lizenzpflichtigen Funksignal kostenlos sind. Obwohl das Signal nicht durch elektromagnetische Wellen unterbrochen werden kann, ist es anfällig für Störungen durch atmosphärische Bedingungen wie Regen, Nebel und Schnee. Die dadurch verursachte Dämpfung kann jedoch mit einem Multisignalgerät oder einem höherwertigen Gerät, das das Signal verstärkt, moduliert werden.
Trotz ihrer Unzulänglichkeiten hat die Freiraumoptik ein breites Anwendungsspektrum. Große College-Campus können beispielsweise FSO verwenden, wenn sie sich ohne Verwendung von Kabeln mit lokalen Netzwerken (LANs) verbinden müssen. Große Städte nutzen die Technologie oft aus dem gleichen Grund. Neben Raumfahrzeugen kann auch Freiraumoptik verwendet werden, um Satelliten bei der Kommunikation in Gruppen zu unterstützen. Es kann auch als Backup-System verwendet werden, falls landbasierte Netzwerke ausfallen oder eine schnelle Kommunikation zwischen zwei Glasfaserkabelnetzwerken ermöglichen. Freiraum-Optik ist auch eine bequeme Modalität für die Einrichtung einer temporären Installation, wie beispielsweise einer Konferenz, und ermöglicht Glasfasergeschwindigkeit ohne Kabelbelastung.