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自由空间光通信和量子通信
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激光通信是建立太空互联网的关键
联合全域指挥与控制 (JADC2) 是由国防部开发的概念，旨在将各军种的传感器连接到一个由人工智能驱动的统一网络中。JADC2 的一个关键目标是将各种传感器收集的数据近乎实时地连接到所有五个作战域（陆地、海洋、空中、太空和网络空间）的射手。为了实现这一愿景，五角大楼已责成太空发展局 (SDA) 创建一个称为“传输层”的全球通信网络，该网络将在低地球轨道 (LEO) 卫星之间传递信息，从而为 JADC2 创建近乎实时的通信网络。为了实现 JADC2 愿景，SDA 必须创建一个近乎实时的通信网络，该网络具有高带宽、以光速移动且难以拦截或干扰。这就需要激光通信。
多芯光纤上量子密钥分发与放大器光通信的共存
摘要 ：研究了光放大器存在时经典信号对多芯光纤（MCF）中量子密钥分发（QKD）的影响。首先，基于先进的非对称发送或不发送QKD（SNS-QKD）和经典的Bennett–Brassard 1984-QKD（BB84-QKD），提出了QKD与经典信号的长距离同时传输架构，并且可以根据需求调整光放大器之间的段长。然后，基于所提出的架构建立了自发拉曼散射噪声和四波混频噪声的理论模型。接下来，推导了经典信号噪声影响下安全密钥速率的计算模型。最后，实验结果表明，理论模型与实验光子吻合良好，实验与模拟噪声光子之间最大差异小于2.6 dB。仿真结果表明，当经典信号和量子信号在MCF的不同芯层中传输时，非对称SNS-QKD架构的性能优于BB84-QKD架构。
下一代可见光通信的可打印有机发光二极管：评论
摘要。可见光通信（VLC）是一项采用发光二极管（LED）的新兴技术，可以同时提供照明和无线数据传输。利用具有成本效益的可打印有机LED（OLEDS）作为VLC系统中环保发射器对光谱，物联网，感应和光学范围的未来应用非常有吸引力。在这里，我们总结了VLC中LED来源的新兴半导体材料的最新研究进度，并突出显示基于无毒和成本效益的有机半导体的OLED有很好的光学通信机会。我们进一步研究了为一般照明实现高性能的白色OLED的努力，尤其是关注基于OLED的VLC的研究状况和机会。还讨论了开发高性能OLED的不同解决方案处理的制造和打印策略。最后，提供了下一代有机VLC的未来挑战和潜在前景的前景。
用于深空光通信的光子计数相机
背景 未来人类和机器人的深空探险将需要快速、高效的方式，在漫长的旅程中将高清图像、实时视频和大量数据从太空传送到地球。光通信系统已经在自由空间中提供高速率数据传输，可能为深空通信提供解决方案。林肯实验室和喷气推进实验室一直与 NASA 合作开展深空光通信计划，以开发和演示实现可靠、快速数据速率光通信的解决方案，往返于太阳系的遥远角落。光子计数相机就是其中一种解决方案。
利用环形涡旋光束和聚焦镜减轻自由空间光通信中轨道角动量模式的串扰
携带OAM的涡旋光束由于其广泛的应用而引起了人们的广泛关注，例如光学操控与捕获[1]、成像[2]、量子纠缠[3]、自由空间光(FSO)通信[4]等等。特别地，那些具有相互正交特性的光束已被用于FSO通信中的复用/解复用，以增加容量和频谱效率[5，6]。然而，基于OAM复用/解复用的FSO通信面临的主要挑战是大气湍流的干扰。当激光束在大气中传播时，由于湍流引起折射率的随机波动，一个OAM态的能量将分散到相邻态[7-10]。这种现象称为OAM模式的串扰。显然，OAM模式间的串扰会影响通信质量，严重的串扰甚至会导致通信失败。在之前的研究中，人们采用自适应光学来补偿湍流大气中光束的OAM[11,12]，但自适应光学系统非常复杂。此外，重构
用于自由空间光通信接收器的移动立方体卫星指挥和控制地面站架构
美国军方继续鼓励对强大的卫星通信的需求，以便成功执行国防任务。立方体卫星是一种小型航天器，最初用于扩大航空航天和卫星通信领域的教育机会。这项研究探索了现有和潜在的地面站架构选项，以集成来自立方体卫星的自由空间光通信下行链路。未来的实验计划将侧重于在更多样化的环境中应用此功能，以包括扩展的地面架构机会。系统工程设计和架构方法有助于了解当前的硬件和软件选项以及未来扩展机会的限制。通过考虑可比较的规划方法，可以组织架构开发的替代方案，以帮助识别子系统和地面通信接口的控制因素。作为一个成熟的立方体卫星通信系统，现有的移动立方体卫星指挥和控制 (MC3) 架构是实验集成和最终考虑计划概念验证的绝佳候选者。
太空光通信终端 2022
100 Gbps（收发器认证） 编码 LPC、RS、LDPC（可在轨重新编程） 测距 单向、双向测距 数据接口 以太网 TM/TC 接口 以太网 最大 OAU 功率 2W、4W、5W 测距范围 250 km – 10,000 km 万向架测距方位角 +/-160°、仰角 +/-55° LOS 速度 5°/s 跟踪和旋转 重量 12.5kg 包括线束 SDA 标准 符合 2.1.2 (T0)、3.0 (T1)
无限维量子信息理论及其在光通道中的应用
摘要 | 信息论涉及信息源的有效表示，并为通过信道可靠地传输的信息量提供基本限制。这些源和信道通常是经典的，即由标准概率分布表示。量子信息论将其提升到一个新的水平，我们允许源和信道是量子的。从量子态的表示到量子信道上的通信，该理论不仅从本质上概括了经典的信息论方法，而且还解释了叠加、纠缠、干涉等量子效应。在本文中，我们将回顾并重点介绍无限维量子信道的信息论分析。需要无限维来模拟当今实用网络、分布式量子通信和量子互联网中无处不在的量子光信道。与有限维信道相比，无限维引入了一些独特的问题，并且尚未在文献中从量子信息理论的角度进行深入探讨。对于这些信道，我们提供了基本概念和最先进的信道容量结果。为了使本文自成体系，我们还回顾了有限维结果。