研究目的
研究大气湍流对自由空间光通信(FSOC)系统的影响,并开发光束漂移补偿(BWC)控制系统以减轻这些影响。
研究成果
所开发的BWC控制系统通过减轻光束漂移效应,显著提升了自由空间光通信系统的稳定性和可靠性,从而改善了接收信号功率、Q因子和误码率。该系统在不同大气湍流条件下,平均误码率保持在9.82×10??,Q因子维持在≈6的水平。
研究不足
该研究仅限于0.5公里自由空间光通信(FSOC)数据链路,未涉及链路可用性存在问题的强大气湍流条件。未来工作包括整合高速信号调节和波前局部倾斜传感以实现进一步改进。
1:实验设计与方法选择:
搭建了0.5公里链路距离、15.25米高度的简易FSOC数据传输实验系统,采用近红外850纳米光源以155Mbps速率传输数据。系统包含带可调谐光源的发射端,以及配备望远镜、快速转向镜(FSM)和光电位置探测器(OPD)的接收端。
2:5公里链路距离、25米高度的简易FSOC数据传输实验系统,采用近红外850纳米光源以155Mbps速率传输数据。系统包含带可调谐光源的发射端,以及配备望远镜、快速转向镜(FSM)和光电位置探测器(OPD)的接收端。 样本选择与数据来源:
2. 样本选择与数据来源:利用当地气象数据建立估算大气衰减和湍流强度的新模型。
3:实验设备与材料清单:
系统配置包括Beta-Tx光源、光学振动台、扰动序列发生器、数模转换器(D/A)、发射光学组件、望远镜、FSM、可调光束分束器、OPD、模数转换器(A/D)以及FPGA神经控制器。
4:实验流程与操作规范:
实验通过传输2^13-1伪随机比特序列(PRBS),对光束进行调制,并采用后处理技术分析接收信号的Q因子和误码率(BER)。
5:数据分析方法:
通过接收信号后处理构建的眼图测量Q因子和BER,利用建立模型估算大气衰减和湍流强度。
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获取完整内容-
Beta-Tx optical source
Used as the optical source for data transmission in the FSOC system.
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Fast Steering Mirror (FSM)
Used at the receiver to steer the incoming optical beam for alignment.
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Optoelectronic Position Detector (OPD)
Detects the position of the incoming optical beam for alignment correction.
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Neural-controller (in FPGA)
Implements the BWC control algorithm to mitigate beam wandering effects.
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