通过连贯调制和完全适应光学实现的Tbit/s线速卫星料链接

科学领域:

• 光学通信是指光学通信.
• 卫星技术 卫星技术 卫星技术
• 信号处理 信号处理

背景情况:

• 未来的卫星地面网络需要解决方案来克服无线电频率 (RF) 的瓶.
• 自由空间光学 (FSO) 通信提供了通往Tbit/s数据速率的途径.
• 大气中的流严重影响FSO链路性能.

研究的目的:

• 为了证明Tbit/s线路速率在53.42公里FSO链路上的传输,模仿卫星-地面料链路.
• 调查适应光学和先进调制格式在减轻流方面的有效性.
• 引入和评估一种新的四维BPSK (4D-BPSK) 调制,用于低信号噪声比 (SNR) 条件.

主要方法:

• 采用完整的自适应光学系统来纠正波面扭曲.
• 使用了极化多重复合的高阶复杂调制格式.
• 引入并测试了星座调制 (4D-BPSK) 用于低SNR的高数据速率.

主要成果:

• 在动荡条件下,在53.42公里以上实现了高达0.94 Tbit/s的净速率.
• 证明自适应光学不会降低连贯调制格式接收.
• 展示了13.3Gbit/s和210Gbit/s的FSO传输,每位的光子数量非常低 (分别为4.3和7.8),误差率为10^-3比特.

结论:

• 结合自适应光学过的先进连贯调制编码是下一代Tbit/s卫星通信的关键.
• FSO通信是满足卫星网络未来带宽需求的可行技术.
• 适应光学和新型调制方案显著提高了FSO链路的稳定性和性能.