大气湍流中光通信的多路复用方案
信号处理
2019-12-06 v1 光学
摘要
自由空间光通信中的一个核心问题是如何改善发射机与接收机之间的信息传输。可通过独立模式的多路复用来增加通信信道容量，使用以下任一方式：(1) MIMO（多输入多输出）方法，利用从发射机阵列到接收机阵列的传输矩阵奇异值分解所得模式进行通信；或 (2) OAM（轨道角动量）方法，使用携带角动量的涡旋光束。在这两种情况下，可用模式的数量都受发射机和接收机有限孔径以及湍流大气效应的限制。本文的目的有两点：首先，我们表明 MIMO 与 OAM 多路复用方案密切相关。具体而言，在圆形孔径情况下，传输矩阵的可用奇异模式本质上与常用的 Laguerre-Gauss 涡旋光束相同，只要这些光束具有依赖于波长、发射机到接收机距离及其孔径半径之比的特殊半径。其次，我们使用相位屏方法在随机介质中光束传播的数学框架内研究大气湍流对通信模式的影响。
引用
@article{arxiv.1912.02665,
title = {Multiplexing schemes for optical communication through atmospheric turbulence},
author = {Liliana Borcea and Josselin Garnier and Knut Solna},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.02665},
year = {2019}
}
备注
21 pages