Sistema de transmisión de datos resistente a las turbulencias que utiliza haces Laguerre-Gaussian parcialmente...

Área de la Ciencia:

• Las comunicaciones ópticas de las comunicaciones ópticas.
• La óptica cuántica es una óptica cuántica.
• Procesamiento de señales Procesamiento de señales.

Sus antecedentes:

• Los sistemas de comunicación óptica de espacio libre (FSO) se enfrentan a desafíos en capacidad y precisión, particularmente debido a la turbulencia atmosférica.
• Los métodos existentes a menudo luchan por equilibrar las altas velocidades de datos con una transmisión confiable en condiciones adversas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema de transmisión de datos de alta dimensión para la comunicación FSO que mejore la capacidad y la precisión.
• Mejorar la resiliencia de la comunicación de FSO contra las turbulencias atmosféricas.

Principales métodos:

• Utilizó haces de Laguerre-Gaussian (LG) parcialmente coherentes de alto orden para la codificación de datos.
• Dimensiones de codificación expandidas más allá del momento angular orbital (OAM) para incluir el índice radial y la longitud de coherencia.
• Empleó una red neuronal convolucional (CNN) para la extracción eficiente de características de estructuras de haz complejas.

Principales resultados:

• Se demostró un sistema de transmisión de datos con una frecuencia de actualización inferior a 1 kHz.
• Se logró la codificación de alta dimensión mediante la incorporación de índice radial y longitud de coherencia junto con OAM.
• Experimentalmente validado con una precisión del 97,94% en la transmisión de imágenes en escala de grises de 128 niveles bajo fuertes turbulencias atmosféricas (ΔT=175K).

Conclusiones:

• El sistema propuesto ofrece una solución resistente a las turbulencias para la comunicación FSO de alta capacidad.
• La integración de la codificación multidimensional y las CNN aumenta significativamente las capacidades de transmisión de datos.
• Este enfoque allana el camino para una comunicación inalámbrica óptica más robusta y eficiente.