世界の 光衛星通信市場は 大幅な成長を遂げています。2022年の市場規模は15億1,000万ドルと評価されました。予測によると、市場はさらに拡大し、2023年には17億7,000万ドルに達し、2030年までに51億2,000万ドルに成長すると見込まれています。これは、予測期間中の16.4%という驚異的な年平均成長率（CAGR）を表しています。

光衛星通信とは、レーザーを使用して宇宙から地上にデータを送信することです。この技術は、従来の通信方法に比べて、データ転送速度の向上やセキュリティの強化など、いくつかの利点があります。長年にわたり、主要な宇宙機関はこれらのシステムの開発を進歩させ、衛星間および衛星と地上局間の通信リンクを容易にする能力を実証してきました。

情報源:

https://www.fortunebusinessinsights.com/ko/industry-reports/optical-satellite-communication-market-100860

この市場の急速な成長は、グローバル接続、リモートセンシング、宇宙ベースの研究と探査など、さまざまなアプリケーションにおける光衛星通信技術の需要と重要性の高まりを強調しています。宇宙ベースのインフラストラクチャと機能が拡大し続けるにつれて、光衛星通信市場は持続的な長期成長に向けて好位置につけています。

光衛星通信は、自由空間光通信 (FSOC) またはレーザー通信とも呼ばれ、変調されたレーザー ビームを使用して自由空間を介したデータ伝送を利用する、急速に進化しているテクノロジです。このアプローチには、従来の無線周波数 (RF) 衛星通信に比べて、データ レートの向上、セキュリティの強化、スペクトルの混雑の軽減など、いくつかの利点があります。

近年、インターネット接続、リアルタイムデータ転送、データ集約型アプリケーションの急増に対する世界的なニーズの高まりにより、高帯域幅、低遅延の衛星通信の需要が高まっています。光衛星通信は、これらの需要に対応する有望なソリューションとして登場し、衛星通信業界に革命を起こす可能性があります。

光衛星通信システム市場の主要コンポーネントとアーキテクチャ:

ボールコーポレーション（米国）
BridgeComm, Inc.（米国）
ハネウェルインターナショナル社（米国）
レーザーライトコミュニケーションズ（米国）
ミナリック（ドイツ）
NEC株式会社（日本）
サリー衛星技術（英国）
スターリンク（米国）
タレスグループ（フランス）
Tesat-Space GmbH & Co. KG (ドイツ)
光衛星通信システムの全体的なアーキテクチャには通常、衛星、地上局、中継ノードのネットワークが含まれ、これらが連携して動作することで、信頼性が高く高性能なデータ伝送が実現します。

光衛星通信の利点

光衛星通信は、従来の RF ベースの衛星通信に比べて、いくつかの重要な利点があります。

より高いデータレート:

光通信システムは、ギガビット/秒 (Gbps) から数十 Gbps の範囲のデータ レートを実現でき、RF ベースのシステムの能力をはるかに上回ります。
これにより、光通信は、高解像度のビデオ ストリーミング、リアルタイム データ転送、地球観測データのダウンリンクなど、帯域幅を集中的に使用するアプリケーションに最適です。
スペクトルの混雑の軽減:

光通信は近赤外線または可視スペクトルの波長で動作し、RF 通信のような規制上の制約やスペクトル割り当ての課題は発生しません。
これにより、利用可能なスペクトルを効率的に利用し、干渉のリスクを軽減し、より多くの通信衛星を展開できるようになります。
セキュリティとプライバシーの向上:

光通信ビームは指向性が高く、傍受が困難であるため、簡単に検出され妨害される RF 信号に比べて、より高いレベルのセキュリティとプライバシーが提供されます。
これにより、光通信システムは盗聴やサイバー攻撃に対する脆弱性が低くなり、政府、軍事、金融通信など、強化されたデータ保護を必要とするアプリケーションにとって魅力的なものになります。
干渉に対する耐性の強化:

光通信信号は、RF 信号に比べて、太陽フレア、電磁パルス、妨害行為などの自然または人工の干渉の影響を受けにくくなります。
この改善された回復力は、ミッションクリティカルなアプリケーションや、信頼性の高い通信が最も重要となる困難な環境にとって非常に重要です。
サイズ、重量、電力 (SWaP) の削減:

光通信システムは、RF 通信システムと比較して、レーザー、望遠鏡、電子機器などのコンポーネントをより小型で軽量に設計できます。
これにより、よりコンパクトで電力効率の高い衛星ペイロードの開発が可能になり、打ち上げコストの削減と衛星機能の強化につながります。
光衛星通信を推進する技術の進歩

光衛星通信の急速な進歩は、次のようないくつかの重要な技術的進歩によって推進されてきました。

高出力レーザー光源:

ファイバーレーザーや半導体レーザーなどの高出力、高効率、信頼性の高いレーザー源の開発により、長距離伝送用の高エネルギー光信号の生成が可能になりました。
レーザー効率、ビーム品質、波長安定性の向上は、光衛星通信の実現にとって非常に重要です。
先端光学と適応光学:

光学設計、製造、精密制御の進歩により、光信号を効果的に収集して焦点を合わせることができる大口径望遠鏡やその他の光学部品が開発されました。
可変形状ミラーと波面センサーを組み込んだ適応光学により、大気の乱れやその他の外乱を軽減し、信号の完全性を維持できるようになりました。
高速変調および復調:

高度な変調フォーマットやデジタル信号処理アルゴリズムなどの高速変調および復調技術の向上により、超高帯域幅のデータ伝送を実現できるようになりました。
光キャリアごとにより多くのデータをエンコードする能力は、光衛星通信システムのスループットを向上させるための重要な推進力となっています。
指向、捕捉、追跡（PAT）システム：

高度なセンサー、制御アルゴリズム、フィードバック メカニズムを活用した高度な PAT システムが開発され、プラットフォームの動きや大気の乱れがある場合でも、送信機と受信機間の正確なビーム指向と位置合わせが可能になります。
長距離にわたって高品質の光リンクを維持するには、信頼性が高く正確なビーム追跡が不可欠です。
集積フォトニックデバイス:

レーザー、変調器、検出器などのフォトニックコンポーネントを単一のチップまたはモジュールに統合することで、小型衛星やキューブサットへの搭載に適した、コンパクトで軽量、かつ電力効率に優れた光通信ペイロードが開発されました。
この光学システムの小型化と統合は、光衛星通信技術の普及を促進する重要な要素となっています。
ネットワークと相互運用性:

ネットワーク プロトコル、データ ルーティング アルゴリズム、相互運用性標準の進歩により、光衛星通信システムをより広範な通信ネットワークに統合できるようになり、シームレスなエンドツーエンドのデータ伝送が可能になりました。
地上の光ファイバー ネットワークやその他の通信システムとインターフェイスする機能は、光衛星通信の広範な導入にとって非常に重要です。
光衛星通信の新たな動向と将来の発展

光衛星通信市場が進化し続けるにつれて、いくつかの重要な傾向と将来の展開が生まれています。

小型衛星とキューブサットの普及：

小型衛星やキューブサットの人気の高まりにより、これらのプラットフォームに簡単に統合できるコンパクトで軽量な光通信ペイロードの需要が高まっています。
この傾向により、地球観測からインターネット接続まで、幅広い用途において、よりコスト効率が高く、拡張性の高い光衛星通信ソリューションの開発が進むと期待されています。
星座と巨大星座:

SpaceX や Amazon などの企業が開発しているような大規模衛星群やメガコンステレーションの展開により、衛星と地上局間の高性能光通信リンクの必要性が高まっています。
光通信は、これらの大規模な衛星ネットワークで想定されるデータ集約型アプリケーションをサポートするために必要な帯域幅と接続性を提供できます。
衛星間光リンク:

地上の中継局を必要とせずに衛星間で直接光通信リンクを確立する能力は、開発の重要な分野です。
衛星間光リンクにより、低遅延、高帯域幅のデータ転送、回復力の向上、分散型の回復力のある衛星通信ネットワークの形成が可能になります。