基于模分复用的 FSO 系统中 Hermite-Gaussian 和 Laguerre-Gaussian 模式的分析 ANUSHTHA NIMAVAT 1、AMAN SAH 1、TUSHAR POKHRA 1、ABHISHEK TRIPATHI 2,*、SHILPI GUPTA 1,* 1 电子工程系,萨达尔瓦拉巴伊国家理工学院,苏拉特,古吉拉特邦,印度 2 计算机科学与工程系,Kalasalingam 研究与教育学院,Srivilliputhur,泰米尔纳德邦,印度 自由空间光学 (FSO) 是一种非视距 (NLoS) 技术,可提供无处不在的数字服务,尤其是在频率分配非常紧张且实际上无法容纳所有用户的地区。在本研究中,我们设计了一个模型,该模型传输四个独立模式(HG 00、HG 01、LG 00 和 LG 10),携带伪随机比特序列,这些序列复用到单个自由空间信道中,并在各种衰减和链路长度值的主题下进行研究。我们发现 HG 系列的性能优于 LG 系列,在 600 米链路范围内 18 dB/km 的衰减下,误码率 (BER) 降低了约 7.7%,Q 因子提高了 4%。(2022 年 11 月 2 日收到;2023 年 4 月 7 日接受)关键词:光无线、Hermite-Gaussian、Laguerre-Gaussian、模分复用
I.物理维度分析的数学方法。矢量代数和矢量计算。线性代数,矩阵,Cayley- Hamilton定理。特征值问题;线性微分方程;特殊功能(Hermite,Bessel,Laguerre和Legendre);复发关系。傅立叶系列,傅立叶和拉普拉斯变换;复杂分析的要素:劳伦斯串联菌根,残基和积分的评估;关于这些知识的基本思想;入门小组理论,su(2),o(3);计算技术的要素:功能的根,插值,外推,梯形和辛普森规则的集成,使用Runge-Kutta方法的一阶微分方程解决方案;有限差异方法;基本概率理论,随机变量,二项式,泊松和正常分布。II。 古典力学II。古典力学
否积分:4单位I特殊功能:笛卡尔,圆柱形和球形极性坐标中Helmholtz方程的分离。Legendre函数:Legendre多项式,Rodrigue的公式;生成功能和递归关系;正交性和归一化;相关的Legendre功能,球形谐波。贝塞尔函数:第一类的贝塞尔函数,递归关系,正交性hermite函数:Hermite多项式,生成函数,递归关系;正交性。laguerre函数:laguerre和相关的Lauguerre多项式,递归关系;正交性。特殊功能在物理问题上的应用。10小时II单元矩阵:矢量空间和子空间,线性依赖性和独立性,基础和维度,革兰氏链式正交程序,正交,遗传学以及单位矩阵,特征值和特征值,eigenvectors,eigenvelors and eigenenvectors,ignalvelors of Matrices,diagonalization of Matrices,类似的物理化,应用程序,应用程序,应用于物理问题。积分变换:傅立叶变换:定义,傅立叶积分;逆变换;衍生物的傅立叶变换;卷积,parseval的定理;申请。拉普拉斯变换:定义,基本函数的变换,逆变换;派生的变换;变换的分化和整合;卷积定理;差分方程的解决方案;物理问题。物理中的张量。应用于分子光谱。10小时10小时单元III张量:线性空间,曲线坐标及其转换中的坐标转换;张量的定义和类型,逆转和协变量张量,对称和反对称张量,张量代数:平等,加法和减法,张量乘法,外产物;索引,内部产品,商定理,kronecker三角洲的收缩,张量的降低和升高,公制张量;基督教符号。10小时单位IV组理论:小组,子组和类;同构和同构,群体表示,可简化和不可约形的表示,Schur的引理,正交定理,表现形式,角色表的强度,将可还原的表现分解为不可减至的表征,代表性的构建,代表性的构建,谎言组,谎言组,旋转组,SO(2)等(3)。
摘要。纠缠是量子信息协议的基本资源,而超越来越性的人因其高容量特征而受到了越来越多的关注。增加了超牢房的尺度,即超牢房系统中的模式数对于增强其在量子信息处理中的能力至关重要。在这里,我们证明了三个自由度(DOF)的大规模连续变量(CV)超牢房的产生,包括Laguerre的方位角和径向指数 - 高斯(LG)模式和频率。在我们的实验中,在原子蒸气中从四波混合过程确定生成216对超牢房模式。此外,我们还表明,也可以从该系统中生成相干LG叠加模式之间的纠缠。在三个DOF中,如此大规模的简历超牢房呈现出一个有效的方案,可显着提高简历系统的信息能力。我们的结果为研究简历量子信息提供了一个新的平台,并为构建高容量平行和多道CV量子信息方案的途径开放了途径。
[1]“下一代新服务和市场的服务要求,修订版16.4.0英寸,3GPP,TS 22.261,2018。[2] B. van Arem,C。J。G van Driel和R. Visser,“合作自适应巡航控制对交通流动的影响的影响”,IEEE Trans。智能运输系统,第7卷,第1期。4,pp。429-436,2006。[3] K. J.°ARSTROOM和T. HAGGLUND,高级PID控制。Reasearch三角公园,北卡罗来纳州:仪器,系统与自动化协会,2006年。[4] K. J.°astr an和B. wittenmark,自适应控制。纽约,纽约:多佛,2013年。[5] G. Bianchin和F. Pasqualetti,“网络系统中的时间延迟攻击”,在C标。K.Kocβ(ed。),网络物理系统安全,pp。157-174,Cham。 :施普林格,2018年。 [6] S.bjéorklund和L. Ljung,“时间延迟估计技术的回顾”,载于Proc。 第42届IEEE决策与控制会议,pp。 2502-2507,美国夏威夷,美国,2003年。 [7] V. Bro和A. Medvedev,“通过一系列Laguerre函数识别具有明显时间延迟的连续伏尔泰拉模型”,载于Proc。 第58 IEEE决策和控制会议,第58页。 5641-5646,尼斯,法国,2019年。 [8] M. S. Chong,H。Sandberg和A. M. H. Teixeira,“网络物理系统安全和隐私的教程简介”,载于Proc。 欧洲控制会议,意大利那不勒斯,2019年。157-174,Cham。:施普林格,2018年。[6] S.bjéorklund和L. Ljung,“时间延迟估计技术的回顾”,载于Proc。第42届IEEE决策与控制会议,pp。2502-2507,美国夏威夷,美国,2003年。[7] V. Bro和A. Medvedev,“通过一系列Laguerre函数识别具有明显时间延迟的连续伏尔泰拉模型”,载于Proc。第58 IEEE决策和控制会议,第58页。5641-5646,尼斯,法国,2019年。[8] M. S. Chong,H。Sandberg和A. M. H. Teixeira,“网络物理系统安全和隐私的教程简介”,载于Proc。欧洲控制会议,意大利那不勒斯,2019年。
波前塑形技术的最新进步促进了各种培养基中复杂结构光的传播与轨道角动量(OAM)的研究。在其近后传播期间向拉瓜尔 - 高斯(LG)束引入螺旋相调制,这是由于培养基折射率随时间变化的负梯度的促进,从而导致相位扭曲速率显着提高,从而有效地观察到了OAM相位抑制。这种方法对培养基折射率(〜10-6)的最小变化也具有显着的敏感性。OAM的相位记忆被揭示为扭曲光保留最初的螺旋相的能力,甚至通过浑浊的组织样散射培养基传播。结果证实了在生物医学应用中利用OAM光的迷人机会,例如,例如通过生物组织和其他光学致密培养基的非侵入性透射式葡萄糖诊断和光学通信。
PH401:数学物理 I (2-1-0-6) 线性代数:线性向量空间:对偶空间和向量、柯西-施瓦茨不等式、实数和复数向量空间的定义、度量空间、线性算子、子空间;跨度和线性独立性:行减少和方法;基础和维度:使用简化的跨度和独立性测试 (RREF) 方法;线性变换:图像、核、秩、基础变换、转移矩阵、同构、相似变换、正交性、Gram-Schmidt 程序、特征值和特征向量、希尔伯特空间]。张量:内积和外积、收缩、对称和反对称张量、度量张量、协变和逆变导数。常微分方程和偏微分方程:幂级数解、Frobenius 方法、Sturm-Liouville 理论和边界值问题、格林函数;笛卡尔和曲线坐标系中不同波动方程的分离变量法,涉及勒让德、埃尔米特、拉盖尔和贝塞尔函数等特殊函数以及涉及格林函数的方法及其应用。教材:
高功率激光脉冲一直是科学研究的重要组成部分,自Chirped Pulse Amplifation(CPA)发明使他们的一代变得更加可行。它们对于从激光唤醒物理学的应用研究(例如激光唤醒场)到对激光 - 血压相互作用的更基本研究以及探测非线性真空量子动力学(QED)效应的更多基本研究至关重要。2因此,已经对这些高功率脉冲的时间和空间方案的表征进行了大量研究。光的轨道角动量(OAM)是量化的电磁辐射自由度,其特征是梁u的横向相反的方位相依赖性; /þ / e l h,其中uðq; /; zÞ是该函数,它表征了圆柱坐标中的横向图,而L是方位角模式数,它量化了模式的OAM。与更熟悉的旋转角动量(SAM)不同,该动量与光的圆极化状态有关,OAM是无限的,可以采用任何整数值。自艾伦(Allen)等人以来。首先是电磁波
在对电动驱动器的最佳控制中,人们可以通过在退缩地平线上求解基础控制问题,在离散时间步骤中隐式优化控制输入,或者可以尝试明确地找到一个直接映射测得的测量状态以控制操作的控制策略函数。后一种方法通常称为显式最佳控制,需要使用近似功能来解决连续(即无限)状态和动作空间。一旦找到了(近似)最佳控制策略,通常比在每个控制器周期必须在线优化过程进行在线优化过程的隐式情况要快得多。由于控制器决策时间间隔在电动驱动器的子毫秒范围内,因此明确的最佳控制的快速在线推断是一项令人信服的功能。在这里,潜在的控制策略近似函数涵盖了广泛的函数类别,例如神经网络,高斯过程或拉瓜多项式[1]。可以从数据(例如增强学习[2])或基于可用植物模型(差异预测性控制[3])中学习控制策略。在这两种情况下,近似函数的拓扑都在控制策略的性能以及训练和推理阶段的数值复杂性方面都起着至关重要的规则。虽然近似函数的特定选择通常是基于临时启发式方法,但如何系统地选择给定控制任务的最佳近似函数的问题仍然在很大程度上开放。
部分 - I:基础研究方法I.数学方法特殊功能(Hermite,Bessel,Laguerre和Legendre功能)。傅立叶系列,傅立叶和拉普拉斯变换。复杂分析,分析函数的要素; Taylor&Laurent系列;两极,残留和积分评估。II。 经典力学中心力动作。 两次身体碰撞 - 散射在实验室和质量框架中心。 僵硬的惯性张量的刚体动力学。 非惯性框架和伪构造。 最少动作的原则。 广义坐标。 约束,拉格朗日和哈密顿的形式主义以及运动方程。 保护法律和循环坐标。 泊松支架和规范转换。 周期性运动:小振荡,正常模式。 相对论的特殊理论 - 洛伦兹转化,相对论运动学和质量 - 能量等效性。 iii。 电磁理论静电学:高斯定律及其应用,拉普拉斯和泊松方程,边界价值问题。 磁静态学:生物 - 萨瓦特定律,安培定理。 电磁诱导。 麦克斯韦的方程式和线性各向同性介质中的方程;接口处的字段上的边界条件。 标量和矢量电势,量规不变性。 在自由空间中的电磁波。 电介质和导体。 反射和折射,极化,菲涅尔定律,干扰,连贯性和衍射。 iv。 穿过障碍物。II。经典力学中心力动作。两次身体碰撞 - 散射在实验室和质量框架中心。僵硬的惯性张量的刚体动力学。非惯性框架和伪构造。最少动作的原则。广义坐标。约束,拉格朗日和哈密顿的形式主义以及运动方程。保护法律和循环坐标。泊松支架和规范转换。周期性运动:小振荡,正常模式。相对论的特殊理论 - 洛伦兹转化,相对论运动学和质量 - 能量等效性。iii。电磁理论静电学:高斯定律及其应用,拉普拉斯和泊松方程,边界价值问题。磁静态学:生物 - 萨瓦特定律,安培定理。电磁诱导。麦克斯韦的方程式和线性各向同性介质中的方程;接口处的字段上的边界条件。标量和矢量电势,量规不变性。在自由空间中的电磁波。电介质和导体。反射和折射,极化,菲涅尔定律,干扰,连贯性和衍射。iv。穿过障碍物。静态和均匀电磁场中带电颗粒的动力学。量子力学波颗粒偶性。schrödinger方程(时间依赖性和与时间无关)。特征值问题(盒子中的粒子,谐波振荡器等)。坐标和动量表示中的波函数。换向者和海森伯格的不确定性原则。dirac表示法。运动中心的运动:轨道角动量,角动量代数,自旋,添加角动量;氢原子。船尾 - 盖拉赫实验。