在任意不透明的遮蔽处学习衍射光学通信
Md Sadman Sakib Rahman1,2,3, Tianyi Gan1,3, Emir Arda Deger1
1Electrical and Computer Engineering Department, University of California, Los Angeles, CA, 90095, USA.
这项研究引入了一种新的自由空间光通信方法,可以绕过不透明的阻塞. 使用训练有素的神经网络和衍射解码器,它以光速绕过障碍物传输光学数据.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 通信系统 通信系统
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 自由空间光通信 (FSOC) 受到阻塞阻断光路的阻塞所阻碍.
- 在存在任意,不透明的障碍的情况下维持通信链路是一个重大挑战.
研究的目的:
- 展示一种直接通信方案,可以绕过自由空间光学链路中的完全不透明,任意形状的遮蔽.
- 开发一种可靠的方法,通过视线阻塞传输光学信息.
主要方法:
- 使用深度学习方法共同训练电子神经网络编码器和被动全光衍射网络解码器.
- 该系统旨在将光学信息传输到任意形状的遮蔽处.
- 实验验证在太赫兹频谱中使用3D打印的衍射解码器进行.
主要成果:
- 训练有素的编码器-解码器对成功地在不透明的遮蔽处传输了任意的光学信息.
- 信息解码发生在光速通过被动的光物质相互作用.
- 该系统表现出了对未知阻塞形状和大小变化的弹性.
结论:
- 这种新的方案可以在不透明的障碍物周围实现自由空间光通信,克服了一个主要的限制.
- 展示的方法可扩展到各种波长,并为未来的通信系统提供高数据速率的潜力.
- 使用联合训练的神经网络和衍射解码器为非视线光学通信提供了强大的和高效的解决方案.
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