基于量子级联激光器的中红外自由空间光通信噪声机制表征
信号处理
2022-12-07 v1 系统与控制
系统与控制
应用物理
光学
摘要
量子级联激光器(QCLs)的最近发展,为部署一类工作于中红外(Mid-IR)波长范围的新型自由空间光(FSO)通信系统提供了重大机遇。与利用电信波段的更常见 FSO 系统相比,Mid-IR 系统中所用较大波长在恶劣大气条件下具有非凡优势,因为降低的散射率强烈抑制了雨、尘、雾和霾的存在对 FSO 链路长度的有害影响。在这项工作中,我们使用工作在 \SI{4.7}{\micro m} 的新型 FSO 测试台,对基于 QCLs 的实际 Mid-IR FSO 系统中可能出现的噪声机制提供详细的实验分析。我们的分析揭示了两个不同噪声区域的存在,对应于我们装置中精确控制的不同实际信道衰减条件。为将结果与真实室外配置相关联,我们将实验数据与大气信道损耗模型预测相结合,发现在 1 km 低能见度条件下,有效距离可达 8~km 的无误码通信。我们对噪声机制的的分析可能对基于 Mid-IR QCL 光源的新型长距离 FSO 通信系统的发展具有关键意义。
引用
@article{arxiv.2208.00835,
title = {Characterization of noise regimes in Mid-IR free-space optical communication based on quantum cascade lasers},
author = {Marco Seminara and Tecla Gabbrielli and Nicola Corrias and Simone Borri and Luigi Consolino and Marco Meucci and Paolo De Natale and Francesco Cappelli and Jacopo Catani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.00835},
year = {2022}
}