Modelado y análisis de rendimiento para recepción de comunicaciones ópticas de espacio libre multimodales basadas en...

Área de la Ciencia:

• Comunicaciones Ópticas; Óptica de Espacio Libre (FSO); Procesamiento de Señales

Sus antecedentes:

• Los sistemas de comunicaciones ópticas de espacio libre (FSOC) se enfrentan a desafíos debido a la turbulencia atmosférica y el acoplamiento de modos.; Los métodos de recepción FSOC existentes pueden ser complejos y propensos a la acumulación de ruido.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un modelo teórico para la recepción FSOC multimodal utilizando combinación coherente de haces en el dominio óptico.; Establecer un marco integral que integre los efectos de la turbulencia atmosférica, el acoplamiento de modos y la combinación de haces.

Principales métodos:

• Análisis de la eficiencia de acoplamiento de fibras multimodales para modelar los efectos de la turbulencia atmosférica.; Evaluación cuantitativa del rendimiento de la tasa de error de bits (BER) incluyendo las pérdidas del dispositivo y la eficiencia de combinación.; Desarrollo de un marco teórico que abarque toda la cadena de transmisión de la señal.

Principales resultados:

• El esquema propuesto muestra una mejora de 1-3 dB en la sensibilidad del receptor en comparación con FSOC unimodo a una BER de 3,8×10^-3.; El rendimiento es comparable al de los sistemas de recepción de diversidad de modos, dentro de 1 dB.; Reducción significativa de la complejidad del hardware y el ruido mediante el uso de un único oscilador local y detector.

Conclusiones:

• El modelo teórico proporciona un marco sólido para comprender y optimizar la recepción FSOC multimodal.; La combinación coherente de haces ofrece un enfoque prometedor para mejorar el rendimiento de FSOC con una complejidad reducida.; Los hallazgos allanan el camino para sistemas de comunicaciones ópticas de espacio libre más eficientes y prácticos.