研究目的
研究在不同大气湍流条件下，将光学频率梳（OFC）作为一对多自由空间光通信（FSO）系统载波源的可行性。
研究成果
该实验验证了采用光频梳（OFC）作为一对多自由空间光通信（FSO）系统载波源的可行性，在各类大气湍流条件下能稳定传输24.5 Gb/s的开关键控（OOK）信号。系统展现出良好的传输稳定性和性能，表明其未来在空间网络应用中的潜力。
研究不足
该研究仅限于在受控环境中模拟大气湍流条件。实际在真实大气环境中的性能可能有所不同。系统的性能测试最高达到24.5 Gb/s的传输速率，更高传输速率可能会带来额外挑战。
1：实验设计与方法选择：
级联马赫-曾德尔强度调制器（MZIM）和相位调制器（PM）生成具有7个平坦梳齿的光学频率梳（OFC）。该OFC作为自由空间光通信（FSO）系统的载波源。使用大气湍流模拟池来模拟真实大气中的湍流强度。
2：样本选择与数据来源：
采用频率间隔为25 GHz、平坦度小于1.5 dB的7平坦梳齿OFC。在背靠背（BTB）条件下以及不同大气湍流强度（80°C、150°C和220°C）下测试系统性能。
3：5 dB的7平坦梳齿OFC。在背靠背（BTB）条件下以及不同大气湍流强度（80°C、150°C和220°C）下测试系统性能。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：连续波（CW）激光器、马赫-曾德尔强度调制器（MZIM）、相位调制器（PM）、任意波形发生器（AWG）、电放大器（EA）、光学复谱分析仪（OCSA）、掺铒光纤放大器（EDFA）、空气隙双合透镜准直器、大气湍流模拟池、光电探测器（PD）、眼图分析仪、误码率（BER）测试仪。
4：实验步骤与操作流程：
生成OFC并将其调制到FSO通信系统中。通过测量误码率和眼图，在各种湍流条件下测试系统性能。
5：数据分析方法：
分析误码率与传输速率的关系、误码率的时间稳定性以及大气湍流对系统性能的影响。
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eye diagram analyzer
Agilent 86100C
Agilent
Used to observe the eye diagram of the signal.
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BER tester
keysight 8020A
Keysight
Used to measure the bit error rate (BER) of the signal.
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continuous wave laser
EXFO FLS-2800
EXFO
Initial light source for generating the OFC.
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arbitrary waveform generator
Keysight M8195A
Keysight
Provides a sinusoidal radio frequency (RF) drive signal to the modulators.
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air-spaced doublet collimator
Thorlabs, F810FC-1550
Thorlabs
Used as optical antennas to realize the coupling between optical fiber and free space.
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Mach–Zehnder intensity modulator
MZIM
Used to generate an optical frequency comb (OFC) with 7 flat comb teeth.
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phase modulator
PM
Used in cascading with MZIM to generate an OFC.
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electric amplifiers
EA
Amplifies the RF drive signal and provides direct-current (DC) bias voltage to the modulator.
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optical complex spectrum analyzer
APEX AP2400A
APEX
Used to observe the generated OFC.
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erbium-doped fiber amplifier
EDFA
Amplifies the power of the OFC.
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photodetector
PD
Converts the optical signal into the electrical signal.
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