随着空间数据流量的不断增加,空间光通信受到越来越多的关注,作为持续开发高速光学空间网络努力的一部分,尼康和JAXA一直在开发用于调制连续波信号的单横模10 W保偏Er/Yb共掺光纤(EYDF)放大器。我们已经完成了工程模型(EM)的开发,并计划在2024年作为国际空间站光通信系统的一部分演示该放大器。EM放大器具有三级反向泵浦结构,带有抗辐射的EYDF。它还包括泵浦激光二极管和功率监控光电二极管以避免寄生激光,这两者都已被证实具有足够的抗辐射能力,以及控制驱动电路。整体尺寸为300毫米×380毫米×76毫米,重6.3公斤。在标准温度和压力条件(STP:室温,1 个大气压)下,当信号输入为 -3 dBm 时,EM 放大器在总泵浦功率为 34 W 时实现了 10 W 的光输出功率。总电插效率达到 10.1%。在 STP 下,放大器在 10 W 下实现了 2000 小时的运行时间。我们进行了机械振动测试和工作热真空测试,以确保放大器作为太空组件的可靠性。在工作温度范围的上限和下限 ± 0 和 + 50 °C 下,输出功率和偏振消光比 (PER) 分别为 > 10 W 和 > 16 dB,而放大增益或 PER 没有任何下降。
印度理工学院鲁尔基分校的通信系统小组计划在无线和光通信、信号处理和计算机视觉、无线传感器网络和大数据挖掘以及认知无线电领域开展前沿研究。我们的目标是弥合学术机构与通信、信号处理和数据挖掘行业之间的差距。该小组的学生接受了最先进的课程培训,为他们未来作为未来通信应用的领导者和研究人员履行职责奠定了坚实的基础。学生将全面接触最新的系统设计和特性工具以及实际实验。
HORIZON-CL4-2021-DIGITAL-EMERGING-01-06:先进光通信组件 (IA) ............................................................................................................................. 197 HORIZON-CL4-2021-DIGITAL-EMERGING-01-07:先进光子集成电路 (RIA) ............................................................................................................. 198 6G 和基础连接技术 ............................................................................................................. 199 HORIZON-CL4-2021-DIGITAL-EMERGING-01-26:协调欧洲智能网络行动 (CSA) ............................................................................................. 199 人工智能、数据和机器人领域的创新 ............................................................................................. 200 HORIZON-CL4-2021-DIGITAL-EMERGING-01-09:绿色协议中的人工智能、数据和机器人技术 (IA) ............................................................................................................. 200 HORIZON-CL4-2021-DIGITAL-EMERGING-01-10:工作中的人工智能、数据和机器人技术(IA) ...................................................................................................................... 203 未来可部署的机器人:高效、稳健、安全、自适应和值得信赖 ............................................................................................. 206 HORIZON-CL4-2021-DIGITAL-EMERGING-01-11:突破机器人认知的极限(RIA) .............................................................................................................
EC-201 模拟电子学-I EE-251 网络分析与合成 EC-203 数字设计 –I EC-202 模拟电子学-II EC-205 信号与系统 EC-206 通信系统 EC-303 线性集成电路 EC-305 半导体器件电子学 EC-307 天线设计 EC-313 微处理器与接口 EC-323 控制系统 EC-325 概率与随机过程 EC-302 VLSI 设计 EC-304 数字信号处理 EC-306 嵌入式系统 EC-308 模拟滤波器设计 EC-332 信息理论与编码 EC-330 数字图像处理 EC-407 光通信 EC-405 微波工程 EC-409 计算机视觉 EC-437
1. 引言 最近,美国和法国等国家发布的声明表明,太空现已成为国防战略的明确组成部分。因此,从低地球轨道 (LEO) 到地球同步轨道 (GEO),都需要监控关键资产、控制卫星发射等操作以及识别潜在或主动威胁。这些问题不仅对国防很重要,还可能对民用应用特别重要,例如监控专用卫星(电信、观测和科学任务)、交通处理、碎片识别和跟踪。低地球轨道尤其令人担忧,因为占据这一空间的卫星数量越来越多。借助雷达探测,可以轻松跟踪轨迹,而雷达成像可以提供卫星识别,尽管分辨率有限且成像深度有限 [1]。光学成像可以提供互补的高分辨率图像,并评估卫星的身份、状态、动态及其附近区域的控制。这需要具有快速转向能力的大口径望远镜来跟踪快速移动的目标。然后需要自适应光学 (AO) 来补偿大气湍流。因此,美国已经开发了这一领域的先进资产 [2][3]。本文的目的是展示和讨论使用专用原型获得的结果。我们还介绍了在这个特定框架下进行图像后处理的创新工作。Onera 确实为法国国防部开发了一种自适应光学 (AO) 辅助低地球轨道卫星成像仪原型。该系统还被用于演示低地球轨道卫星对地光通信 [4]。事实上,低地球轨道卫星空对地光通信在类似目标上面临着类似的问题,即使用自适应光学跟踪和补偿湍流。自适应光学台位于法国蔚蓝海岸天文台 (OCA) 的 MeO 望远镜上。考虑到低地球轨道卫星成像或光通信,其性能在很大程度上取决于卫星旋转速率驱动的湍流的快速时间演变。因此,我们开发了一种基于 GPU-CPU 的实时控制器,以减少循环延迟,从而减少时间误差。该控制器还提供了灵活性,以支持部分自动化的实施,以应对快速变化的情况。考虑到卫星成像,后处理也是一个关键问题。因此,我们利用天文学和生物医学成像领域的最新研究成果开发了专用的盲反卷积算法 [5][6][7][8]。我们首先简要介绍 AO 设置。我们讨论了系统要求和 AO 系统设计权衡。然后,我们讨论了后处理并介绍了在民用 LEO 卫星上获得的当前结果。
对实时低功耗传感信息处理能力的需求日益增长。然而,这需要开发和集成从传感器到处理器等不同类型的智能设备。传统的三维 (3D) 异构集成技术基于冯·诺依曼架构,依靠金属线通孔垂直连接传感器、处理器和存储器层 1 。在这样的系统中,这些不同功能层之间的硬连线连接一旦制造出来就固定了。因此,传统的 3D 异构集成技术在边缘智能应用中使用时效率低下,因为在边缘智能应用中,对传感和计算的需求随时间而变。华强吴、林鹏、Jeehwan Kim 和同事在《自然电子学》上撰文,报道了一种可重构异构集成技术,该技术基于可堆叠芯片,芯片中嵌入了光电器件阵列和忆阻横杆 2 。智能传感器和处理器之前已被开发用于图像预处理 3 – 5 和并行识别 6、7 。以前也曾探索过垂直架构的神经形态视觉芯片的概念,即通过线连接将基于范德华异质结构的神经形态传感器和忆阻交叉阵列联网 8 。来自美国、韩国和中国不同研究所的研究人员采用了不同的方法,创造了类似乐高的芯片,允许各种神经形态传感器和处理器通过芯片间光通信连接起来(图 1 )。在这种 3D 集成技术中,各个芯片是可更换和可堆叠的,光电二极管/发光二极管 (LED) 阵列嵌入在各个独立的芯片层中,以提供相邻层之间的光通信。此外,忆阻交叉阵列可以植入
获取光/光子携带的信息对于信息科学的基础研究以及量子和经典层面的许多光应用都至关重要。在本次演讲中,我将首先介绍一系列直接断层扫描协议,这些协议可以表征各种类型的结构光或高维光子状态。首先,我们展示了一些用于 OAM 状态、拉盖尔-高斯模式和厄米-高斯模式的高性能模式分类器。然后,我们介绍一些无扫描直接断层扫描协议,这些协议可以测量高维空间模式、空间矢量模式和部分相干模式(混合状态)。这些直接断层扫描方法将读数直接与描述要测量的量子系统的复值状态向量或其他量相关联,因此可以显著降低高维状态断层扫描程序的复杂性。此外,我们表明可以设计断层扫描协议,以便可以在单个实验装置中获取描述光子状态所需的所有信息,而无需任何扫描。这对于量子和经典光子状态的实时计量尤其有趣。在工作的第二部分,我将介绍一些关于湍流环境中稳健的高信息容量光通信协议的最新工作。我将展示一种基于湍流弹性矢量光束的通信方案以及一种基于相位共轭的方案,以通过 340m 自由空间链路实现使用 OAM 模式的低串扰通信。最后,我还将介绍一种矢量相位共轭方案,该方案可通过 1 公里的多模光纤实现 210 空间模式通信。这些实现可以导致在现实环境中实际开展高维光通信。
如今,西澳大利亚州参与了一系列太空行动,拥有重要的民用和国防太空基础设施,拥有 130 多个运营太空和太空相关服务的国际和澳大利亚组织。主要活动和能力领域包括地面卫星和深空通信(30 多个组织在该州设有地面站);空间态势感知(SSA;20 多个组织在西澳大利亚州开展 SSA 业务);EO;数据处理和分析;以及世界领先的远程操作、自动化和机器人技术。新兴能力包括太空任务操作、空间光通信、卫星开发和发射。