基于量子成像技术的自由空间光通信

发布时间：2024-06-12 05:45

　　近年来,随着激光通信技术的快速发展,自由空间光通信逐渐成为热点研究领域之一。量子成像技术是一种利用光场强度涨落进行关联成像的新型成像技术。与传统成像方式相比,具有抗干扰能力强,可实现复杂环境下成像,能够消除湍流、散射介质等大气信道环境对成像质量的影响,作用距离远,光源波段要求低等优点。本文将量子成像技术应用到自由空间光通信研究中,论文主要完成以下工作:1.提出一种新的量子成像-自由空间光通信方案。结合量子成像技术,利用计算机生成的随机散斑图对待传输信号图像进行编码,采用量子成像技术中的二阶关联运算进行信号解码,理论推导了存在散射介质和湍流效应的大气信道中信号传输方程,并对传输特性进行了分析。2.搭建完成了量子成像自由空间光通信方案实验平台。发射端采用液晶空间光调制器对待传输信号图像进行编解码,接收端采用硅基探测器对传输信号进行探测采集,根据量子成像理论完成信号的解调恢复。实验验证了量子成像-自由空间光通信方案的可行性,理论与实验结果相一致。同时,由于在发射端采用单像素探测器进行信号探测,直接将光信号转化为电信号,原理上不再需要将光信号耦合进光纤中,为自由空间光通信设备简化和系统优化提供...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1FSO通信系统的组成

第2章自由空间光通信和量子成像基本理论2.1自由空间光通信基本原理如图2-1所示，一套典型FSO通信系统主要包括三部分：数据传输系统、光学系统和APT系统。其中数据传输系统为整套系统的核心，包括编解码、信号处理、激光调制和光电探测部分，主要完成信号数据由信源到....

图2-2FSO通信系统的工作原理

图2-2FSO通信系统的工作原理[61]FSO通信系统信息传输介质的大气信道，一般由大气湍流、气溶为的空中障碍构成。大气湍流会导致光折射率起伏不定，进而影度起伏、光束飘逸、波前相差等，会造成接收端的接收误差。大会损耗激光的功率，大气吸收和散射会引起衰减。一些非人为的

图2-3杨氏双缝干涉[64]

表示对时间的平均，（2-3）式场强展开得2222111222**121122t(t)2ReK(,)(,IrKErKErKErtErt=++（）（，），）上式中前两项两列波的强度之和，最....

图2-4双光路量子成像系统原理图

i处理系统是满足强度叠加原理的线性系统。子成像基本原理为典型双光路量子成像系统的原理图。

本文编号：3993312