研究目的
研究在纯水和死海天然超盐水中利用衍射光栅窃听水下无线光通信(UWOC)的可行性,并分析衍射高斯光束在水中的传播特性。
研究成果
该论文证明,利用衍射光栅(无论置于水中还是信道空气部分),在不同类型水体中入侵水下无线光通信(UWOC)具有可行性。研究还首次证实,在超高盐度的死海水中亦可实现UWOC通信。该研究强调,除部署先进加密手段外,还需设计能防止插入光学元件进行窃听的UWOC安全系统。
研究不足
该研究的局限性包括实验中使用了水箱外的探测器,这可能无法完全复现实际水下光通信(UWOC)场景——此类场景通常要求两个探测器均置于水中。此外,研究仅聚焦于两种极端水质类型,可能无法涵盖所有潜在的水下环境。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计了两种装置,利用衍射光栅模拟自由空间和水下场景中的窃听行为。装置A在鱼缸外设置光栅以模拟水上窃听,装置B在鱼缸内设置光栅以模拟水下窃听。
2:样本选择与数据来源:
实验使用市政自来水和直接取自死海的超高盐度水。
3:实验设备与材料清单:
设备包括波形发生器、工作波长为520纳米的激光二极管、温控器、数字存储示波器和硅光电二极管探测器。
4:实验流程与操作步骤:
实验通过检测空缸、注入市政水及死海水状态下两套装置中零级和一级光束的语音信号。
5:数据分析方法:
研究分析了各m级光束的信噪比(SNR),并评估了一级与零级光束间的强度衰减。
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