研究目的
研究基于多芯光纤和二维光电探测器阵列的小型化空间分集收发器在高容量空分复用自由空间光通信系统中的可行性。
研究成果
基于多芯光纤和二维光电探测器阵列的微米级空间分集自由空间光通信收发器的潜力得到了揭示。通过2×20-Gbaud空间复用自由空间光传输实验平台，研究人员对该收发器的分集增益进行了实验研究，并作为概念验证，在强光信道串扰环境下成功演示了37-Gbps的2×4 MIMO自由空间光通信传输。
研究不足
在这种低天线隔离度的视距（LoS）MIMO系统中，信道通常具有强相关性，或者说MIMO信道矩阵往往处于病态。即使采用MIMO-DSP技术，在这类信道中也难以获得显著的空间分集增益和/或复用增益，特别是当使用强度调制直接检测（IM-DD）格式时。
1：实验设计与方法选择：
本研究基于4芯多芯光纤和32像素高速二维光电探测器，在2×20-Gbaud空分复用自由空间光传输系统中，探究微米级空间分集自由空间光收发器的多样性/复用增益。
2：样本选择与数据来源：
生成两路独立的20-Gbaud光开关键控(OOK)信号流，分别注入4芯多芯光纤的不同纤芯。
3：实验设备与材料清单：
分布反馈式激光二极管(LD)、马赫-曾德尔强度调制器(IM)、脉冲模式发生器(PPG)、掺铒光纤放大器(EDFA)、扇入器件、4芯多芯光纤、二维光电探测器、数字存储示波器(DSO)。
4：实验流程与操作步骤：
光信号经放大后注入多芯光纤，转换为并行光束，通过自由空间传输，由单透镜聚焦后被二维光电探测器接收，以50 GSa/s速率采样并进行离线处理。
5：数据分析方法：
采用混合时频分层空时接收架构处理接收光信号，包含重叠频域均衡(FDE)和V-BLAST型序列干扰消除(SIC)技术。
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distributed feedback laser diodes
LDs
Generate optical on-off keying (OOK) streams
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Mach-Zehnder intensity modulators
IMs
Modulate the optical signals
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pulse pattern generators
PPGs
Drive the intensity modulators
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Erbium doped fiber amplifier
EDFA
Amplify the optical signals
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fan-in device
Launch optical streams into the MCF
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4-core MCF
Transmit multiple optical streams
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2-D PDA
Detect the optical signals
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digital storage oscilloscope
DSO
Sample the received optical signals
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