摘要 — 未来无线通信的路线图有望利用所有适合传输的频谱带,从微波到光频率,以支持比目前部署的解决方案快几个数量级的数据传输和更低的延迟。目前尚未得到充分利用的中红外 (mid-IR) 频谱是这种设想的全光谱无线通信范式的基本组成部分。中红外区域的自由空间光 (FSO) 通信最近引起了极大兴趣,因为它们具有低传播损耗和高大气扰动耐受性的内在优点。未来可行的中红外 FSO 收发器的发展需要半导体源来满足高带宽、低能耗和小占用空间的要求。在这种情况下,量子级联激光器 (QCL) 似乎是一种有前途的技术选择。在这项工作中,我们展示了一个由 4.65 µ m 直接实现的中红外 FSO 链路的实验演示
摘要——本文对自由空间光通信系统进行了全面分析。自由空间光通信系统是一种现代化技术,其中表面环境充当发射器和接收器之间的传输介质,为了成功传输光信号,源和目的地都应该在 LOS 中。作为通道的外部环境可以是任何外层空间,可以是真空或适度的空气。FSO 系统通过未授权频段光通信频谱提供有吸引力的带宽增强。FSO 系统中的传输和接收主要依赖于外部通道,即外部环境,因为存在雨(小雨、中雨、大雨)、雾、雪等外部因素。FSO 链路的可靠性在很大程度上取决于外部或表面天气条件,这些条件会衰减在自由空间中传播的光信号强度。随着恶劣天气条件的加剧或加剧,光信号的强度会减弱。对于众多源,可以使用波长多路复用器将各种波长的光信号组合成单个源,同样,在目的地,可以使用波长解复用器分离组合波长的光信号。影响传输系统的其他方面可能包括特定波长或特定波段的光源类型、调制格式、要发送的数据量、使用的光电探测器类型等。特定波长上要传输的数据量以 Mbps 或 Gbps 为单位。这项研究主要侧重于各种天气条件,这些条件在 FSO 系统中起到了障碍作用。天气条件和数据量相结合是决定光信号从发射器到接收器的传输距离的主要考虑因素。通过优化 FSO 系统,它通过降低输出信号中的误码率 (BER) 来最大化源和目的地之间的距离。FSO 系统的最终结论可以通过 Q 因子(即信号质量)和使用眼图分析仪分析眼图来检查。
过去几年,自由空间光通信 (FSO) 已成为射频通信的可行替代方案。它提供了一种有前途的高速点对点通信解决方案。然而,大气吸收、散射和湍流会显著降低无线光通信,从而降低设备效率。由于上述大气原因导致的信号衰减是影响设备效率的另一个主要因素。观察到大气湍流条件被实施到不同的 FSO 系统模型中,例如单输入单输出 (SISO)、多输入多输出 (MIMO)、波分复用 MIMO (WDM-MIMO) 和出于各种原因使用 Gamma-Gamma 模型的提议模型双多输入多输出 (DMIMO)。使用 OptiSystem 7.0 软件进行模拟,以研究各种天气条件(晴天、霾天和雾天)如何影响信道的性能。模拟结果表明,为 FSO 系统实施双多输入多输出 (DMIMO) 技术可为各种范围提供高质量因数,同时仍在接收器端实现准确的传输数据。在晴空、霾和雾等大气湍流条件下,信号功率水平、质量因数和链路距离范围的性能改善已得到证实。
10 GBIT S -1单极量子量子hamza dely +,Thomas Bonazzi +,Olivier Spitz,Etienne Rodriguez,Djamal Gacemi,Yanko Todorov,Yanko Todorov,konstantinos pantzas,gruegoire lian lian lian lian lian gayne gbit S -1自由空间数据传输Linfield,FrédéricGrillot,Angela Vasanelli,Carlo Sirtori* +这些作者对这项工作也同样贡献了H. Dely,T。Bonazzi,E。Rodriguez博士,D。 NEUniversité,de Paris大学,24 Rue Lhomond,75005 Paris,法国电子邮件:carlo.sirtori@ens.fr O. Spitz 博士、F. Grillot 教授 LTCI、巴黎电信、巴黎综合理工学院,19 Place Marguerite Perey,Palaiseau,91120,法国 K. Pantzas 博士、G. Beaudoin、I. Sagnes 博士 巴黎萨克雷大学纳米科学与纳米技术中心 - CNRS - 巴黎南大学,10 Boulevard Thomas Gobert,91120 Palaiseau,法国 L. Li 博士、AG Davies 教授、EH Linfield 教授 利兹大学电子与电气工程学院,Woodhouse Lane,利兹 LS2 9JT,英国 关键词:量子器件、中红外、自由空间数据传输
摘要 - 我们介绍了新的INGAAS/INP单光雪崩二极管(SPAD)的设计和实验性 - 具有两个不同直径的二极管:i)10 µm设备,适用于基于光学的量子量子应用; ii)一个25 µm的一个,更适合自由空间应用。与上一代相比,我们改进了双锌扩散的设计并优化了层结构。我们在225 K和5 V多余的偏置下分别达到了低黑暗计数率,分别为10 µm和25 µM设备,在10 µM检测器时,分别在175 K时下降到每秒几十秒。在5 V多余的偏置和225 K温度下,这两个设备还显示出较高的光子检测效率(1064 nm时为33%,在1310 nm处为31%,在10 µM Spad中为1550 nm时25%)。通过自定义读数集成电路测量了后泵,实现了非常低的概率值。时机抖动与上一代设备相媲美。
抽象的基于卫星 - 长距离 - 无距离 - 空间量子密钥分布有可能实现全球量子安全通信网络。检测从空间发送的微弱量子光脉冲需要高度准确且健壮的经典计时系统才能从噪声中挑出信号,并允许对发送和接收的钥匙位进行对帐。对于这种高损耗应用,提出了基于DE Bruijn序列的断层 - 耐受性同步信号编码和解码方案。在实验室条件下测试了代表性的同步时间系统,并且即使在高损失下,它也证明了误差校正算法的高容差。还讨论了该解决方案的性能限制,并分析了方案和估计的计算开销的最大误差耐受性,从而可以在实际的时间系统上实现 - 芯片上实现。该解决方案不仅可以用于同步高损耗通道,例如卫星和地面站之间的通道,而且还可以扩展到具有低损耗,较高误差率的应用,而且需要可靠的同步,例如量子和非量子通信在地面上的自由行空间或光纤空间上。
摘要:自由空间光学(FSO)通信提供的数据率的增加至关重要。在卫星和行星际网络中使用时,这些光学链路可以确保快速连接,但它们容易受到大气中断和长轨道延迟的影响。延迟和破坏耐受网络(DTN)体系结构可确保两个末端节点之间的可靠连接,而无需直接连接。与FSO链接一起使用时,这可以是资产,提供可以处理连接间歇性质的协议。本文对FSO和DTN的理论和最新研究进行了综述。这篇评论的目的是为研究无线卫星网络的研究提供动力,重点是使用Licklider传输协议。提出的评估确定了这些网络的可行性,提供了许多需要依靠的例子,并总结了所涉及的技术开发的最新阶段。
Khodr, M. 使用三级多光子协议在 1550nm、1310nm 和 850nm 处实现的最大距离评估《CYBER 2017:第二届网络技术和网络系统评估国际会议论文集》,第 32-34 页。西班牙巴塞罗那,2017 年 11 月 12-16 日
自由空间光学 (FSO) 系统是支持下一代无线系统及更高版本的高数据速率要求的有希望的候选系统 [1]。具体而言,与光纤链路相比,FSO 系统的部署速度更快、成本更低,同时与射频 (RF) 系统相比,能够以更低的成本和更轻的设备重量提供几 Gbps 的数据速率 [2],[3]。此外,由于 FSO 系统采用窄激光束,因此本质上是安全且无干扰的。这些特性使 FSO 系统成为卫星、无人机/气球和地面通信(特别是无线前传和回传)的有吸引力的选择 [1]–[3]。尽管 FSO 系统具有上述优势,但它们也面临着一些挑战,例如易受大气湍流影响、指向误差以及恶劣天气条件下的高衰减。过去几年,人们已经开发出适当的对策来克服这些挑战,包括多输入多输出 (MIMO) FSO 系统和混合 RF/FSO 系统 [2]。然而,这些技术无法克服发射器 (Tx) 和接收器 (Rx) 之间视线 (LoS) 链路的要求,这是 FSO 系统的一个根本性持续限制。目前,解决此问题的唯一可行方法是部署光中继节点。然而,这种中继节点价格昂贵且不方便,因为它们需要大量额外的硬件部署。另一方面,对于 RF 通信系统,智能反射面