使用标准光纤通信组件且无光放大的高速自由空间光通信
信号处理
2023-04-18 v2 光学
摘要
自由空间光通信（FSO）可实现快速、安全且免授权的通信而无需物理线缆，在无法使用光纤连接时是一种具成本效益、节能且灵活的方案。为按需建立 FSO 连接，构建结构紧凑、重量轻的便携式 FSO 设备至关重要。在此，我们开发了一种小型化 FSO 系统，并利用商用单模光纤耦合光收发模块（无光放大）在相距 1 km 的两节点间实现了 9.16 Gbps 的 FSO。使用我们的四级捕获、指向与跟踪（APT）系统，跟踪误差在 3 {\mu}rad 以内，平均链路损耗为 13.7 dB，这是该无光放大高带宽 FSO 演示的关键。我们的 FSO 链路已测试至 4 km，链路损耗为 18 dB，受测试期间雾天限制。在更好天气条件与光放大下有望实现更长 FSO 距离。单台 FSO 设备重量仅 9.5 kg，该结果引发了可现场部署高速无线通信的大量应用。
引用
@article{arxiv.2302.14751,
title = {High speed free-space optical communication using standard fiber communication component without optical amplification},
author = {Yao Zhang and Hua-Ying Liu and Xiaoyi Liu and Peng Xu and Xiang Dong and Pengfei Fan and Xiaohui Tian and Hua Yu and Dong Pan and Zhijun Yin and Guilu Long and Shi-Ning Zhu and Zhenda Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.14751},
year = {2023}
}
备注
7 pages, 5 figures