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World File Search System空间光学
一种新型宽视场空间光学系统的光学设计...
监测和减缓气候变化对全世界具有重大社会意义。气候变化会增加死亡率 [ 1 ]。2019 年，世界卫生组织 (WHO) 估计，2030 年至 2050 年期间，每年将有约 25 万人死于气候变化 [ 2 ]。最近，Thiery 等人发表了一项研究估计，与 1960 年出生的人相比，在现行气候政策承诺下，2020 年出生的儿童经历极端事件的可能性增加 2 至 7 倍 [ 3 ]。科学确实表明，未来几十年将出现更频繁、更强烈、更持久和更大规模的热浪 [ 3 – 7 ]。欧盟委员会和世界气象学会 (WMO) 等各个机构正在监督全球变暖的监测和预防。政治议程优先考虑了一系列措施，例如实现可持续发展目标 (SDG)，其中气候行动是第 13 项 [ 8 ]；2015 年 12 月《巴黎协定》 (COP21) 的成果 [ 9 ] 以及 2021 年 11 月举行的后续 COP26 [ 10 ] 的成果。2021 年，政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 发布了第六次评估报告的第一部分，强调了地球能量不平衡 (EEI) 在气候变化中的重要性 [ 11 ]。EEI 是衡量年际至十年间全球气候变化速率的指标。此外，它与气候系统的其他组成部分直接相关，包括全球海洋热吸收、大气变暖、陆地变暖和冰融化。气候系统受复杂而微妙的机制控制。气候变化既可能受到自然因素（火山爆发、太阳辐射等）的影响，也可能受到人为因素（气溶胶、温室气体等）的影响或推动 [11]。从本质上讲，气候科学确实是多学科的。为了监测气候变化的不同方面，科学家编制了一份需要在地球上观察的关键要素清单，称为基本气候变量 (ECV)。目前，全球气候观测系统 (GCOS) 指定了 54 个 ECV [12]。
双MIMO自由空间光学系统性能分析
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。
智能反射表面辅助自由空间光学...
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
低功耗手持移动设备的自由空间光学通信
本研究展示了一种使用移动设备进行基于阵列的自由空间光 (FSO) 通信的机器学习 (ML) 方法。现代作战人员需要非射频 (RF) 通信方法来消除与 RF 通信相关的风险，例如检测、窃听和干扰。FSO 通信有望实现巨大的吞吐量，并具有其他优势，例如低拦截/检测概率和抗干扰性。然而，大气条件会通过在信道上引入衰落和噪声，从而显著降低实现的性能。为了提高信道弹性和吞吐量，我们在发射器处使用激光阵列采用空间代码，并在信道字母表上训练多个 ML 模型以在接收器处提供高效解码。我们在训练过程中比较了单次检测 (SSD) MobileNet 模型与 You-Only-Look-Once 模型的性能，并使用训练后的 SSD MobileNet 模型演示了通过概念验证系统进行的数据传输。我们详细介绍了概念验证的硬件和软件实现，它使用手持移动设备和一系列低成本、低功耗激光器。未来的实验计划将结合前向误差校正和在现实条件下进行更远距离的测试。
自由空间光学 (FSO)：通信网络中实现首英里和最后一英里连接 (FLMC) 的有前途的解决方案
a 研究学者，国家理工学院 (NIT) ECE 系，斯利那加，J&K – 190006 b 助理教授，BGSB 大学拉朱里 (J&K)-185234 c 教授，NIT ECE 系，斯利那加，J&K – 190006 电子邮件：mubasher2003@gmail.com，gulammohdrather@yahoo.co.in 收到日期：2020 年 3 月 31 日；接受日期：2020 年 5 月 2 日；发表日期：2020 年 8 月 8 日 摘要：我们正处于通信时代，高速应用需要非常大的带宽。在可用的带宽技术中，光纤似乎是最合适、最合适的。主干网上铺设的光纤技术几乎取代了现有的同轴电缆。将光纤连接扩展到最终用户，尤其是在拥挤和偏远地区，在成本和安装时间方面是一项相当困难的任务。因此，首英里和最后一英里连接 (FLMC) 仍然是将光纤的优势扩展到网络边缘的瓶颈。在大多数应用中，从主干网到最终用户的连接是通过容量远小于光纤的无线电或铜链路进行的。考虑到新兴应用的性质和规模，需要使用适当的技术来解决 FLMC。为了解决这个问题，新兴的解决方案是光无线通信，如自由空间光学 (FSO)。由于 FSO 具有带宽大、成本低等特性，它正成为一种更有前途的替代方案。在本文中，我们讨论了通过 FSO 链路实现首英里和最后一英里连接的可能解决方案，因此可以通过 FSO 通信以可靠且经济有效的方式弥合光纤核心和网络边缘之间的差距。这项提议工作的意义给人留下了深刻的印象，即在 FLMC 中使用 FSO 通信优于现有的通信。FSO 通信可以一丝不苟地满足不断增长的高带宽需求。仿真结果表明，实现了理想的性能，并使用 Q 因子和 BER 等性能指标进行了分析。索引术语：自由空间光学、带宽要求、光无线、第一英里和最后一英里连接。术语 FSO 自由空间光学 FLMC 第一英里和最后一英里连接 RF 射频 OWC 光无线信道
Víctor Villalba、Hans Kuiper、Eberhard Gill，“可部署空间光学器件开发中的热学和机械挑战回顾”，J. Astron。
摘要。与传统光学器件相比，可展开光学器件有望通过大幅降低质量和体积需求来达到所需的性能水平，从而彻底改变宇宙观测能力。然而，这对新望远镜的机械和热设计提出了新的要求，本质上是用质量和体积来换取结构和控制的复杂性。我们汇编了设计光学空间系统时应考虑的热机械挑战，并总结了 14 个解决这些挑战的项目。严格的部署重复性要求需要低滞后，而稳定性要求需要高刚度、适当的热管理和主动光学元件。© 2020 光学仪器工程师协会 (SPIE) [DOI: 10.1117/1.JATIS.6.1 .010902 ]
自由空间光学 (FSO) 白皮书
FSO 使用光信号作为载波频率，通过大气提供点对点通信信息传输。由于其成本效益高、易于安装、快速建立通信链路（尤其是在灾害管理场景中）、高带宽配置和广泛的应用范围，它在电信行业引起了关注。其运行的频率范围使 FSO 通信无需许可。使用 FSO 通信，最大数据传输速率可达 2.5 Gbps，而 RF 通信系统提供的最大数据传输速率仅为 622Mbps。FSO 涉及使用空气作为传输介质的语音、视频和数据的光传输。使用 FSO 技术的传输相对简单。它涉及两个系统，每个系统都由一个光收发器组成，该光收发器由激光发射器和接收器组成，以提供全双工（双向）功能。每个 FSO 系统都使用高功率光源（例如激光）和一个望远镜，该望远镜将光通过大气传输到另一个接收信息的望远镜。此时，接收望远镜通过光纤连接到高灵敏度接收器。 2.0 什么是自由空间光传输系统？ 自由空间光传输系统是一种无线连接形式，用于连接具有直接视线的两个点。该系统通过获取标准数据或电信信号、将其转换为数字格式并通过自由空间传输来运行。用于传输此信号的载波是红外线，由高功率 LED 或激光二极管产生。信号沿光纤传输的基本原理与通过自由空间传输的基本原理相同。 自由空间光学子系统