Orbitālais leņķiskais impulss: ne{0}}muļķīgs inženiera ceļvedis
Jūs redzat terminuorbītas leņķiskais impulssoptikā un bezvadu papīros. Tas izskatās abstrakts, tomēr tas tiek kartēts uz papildu joslām, lai iegūtu datus un stingrāku staru kūļa kontroli. Šī rokasgrāmata ir praktiska, lai jūs varētu novērtēt piemērotību, budžetu un laika grafiku.
Orbitālā leņķiskā impulsa pamati
Ko nozīmē orbītas leņķiskais impulss vienā minūtē
Gaisma un radioviļņi nes leņķisko impulsu kāspin(polarizācija) unorbitālā(spirālveida fāzes pagrieziens). Pagrieziens ir atzīmēts ar veselu skaitliℓ. Dažādas ℓ vērtības ir ortogonālas pilnai, centrētai apertūrai, tāpēc varat pārraidīt neatkarīgas straumes katrā ℓ, ja kanāls saglabā režīma tīrību.
Kā izskatās un uzvedas orbītas leņķiskā impulsa stari
OAM režīmi parāda "virtuļa" intensitāti un fāzi, kas pagriežas garāmℓ·2πap centru. Augstāks |ℓ| izplatās ātrāk un ir jutīgāks pret nepareizu{1}}centrēšanu un turbulenci. Režīmu savienošana ar ℓ±1 ir galvenais traucējums ārpus telpām un liektajās šķiedrās.
Aparatūra, kas rada orbītas leņķisko impulsu
Izplatītas iespējas irspirālveida fāzes plāksnes, q-plāksnes, telpiskie gaismas modulatori (SLM), metavirsmasun RF,apļveida fāzu masīvi. Atklāšanas spoguļu ģenerēšana: izmantojiet apgriezto fāzi, izmantojietlog-polārie attinēji, vai saskaņoti atbilstoši filtri.
Orbitālais leņķiskais impulss, soli pa solim
1 -. darbība Aptaujājiet kanālu
Izmēriet turbulenci (Cn²), norādīšanas kļūdu, platformas kustību un pieejamās apertūras. Izvēlieties sākuma komplektu, piemēramℓ = {0, ±1}pirms tiekties pēc augstākiem režīmiem.
Solis 2 - Izvēlieties optiku un apertūras
Pilotiem izvēlietiesfāzes plāksnes(fiksēts ℓ, zems zudums). Veiklībai izvēlietiesSLMvaimetavirsmas. Izmērs apertūras noD/Run mērķis |ℓ| tāpēc ortogonalitāte saglabājas diapazonā.
3 -. darbība. Izveidojiet saistīšanas budžetu ar šķērsrunu
Modeļa lielapjoma zudums,režīma-atkarīgs zaudējums, un noplūde uz blakus esošajiem ℓ. Mērķējiet10–20 dBizolāciju starp režīmiem uztvērējā un pievienot FEC rezervi.
Solis 4 - Aizveriet cilpu laukā
Pievienotgājiena/slīpuma izsekošanaautomātiskai{0}}centrēšanai. Ievietojiet pilotus katrā ℓ adaptīvai izlīdzināšanai. Reģistrējiet režīmu-sajaukšanas matricu atkarībā no temperatūras, vēja un laika.
5 -. darbība Apstipriniet un pēc tam mērogojiet režīmus
Veiciet uzsūkšanās testus visu dienu/nakti. Ja izolācija un BER saglabājas, izvērsiet līdzℓ = {0, ±1, ±2}. Saglabājiet atkāpšanosℓ = 0par sliktu redzi.
Orbitālais leņķiskais impulss pret citu multipleksēšanu
Kāpēc orbitālais leņķiskais impulss neaizstāj WDM vai MIMO
OAM ircita ortogonālā ass. Izmantojiet to blakus viļņa garumam un polarizācijai, kad jūsu ceļš saglabā režīma tīrību. Ja ceļš ir nelīdzens, vispirms ieguldiet WDM un telpiskajā MIMO.
OAM vs WDM vs MIMO īsumā
Resurss:OAM izmantoℓ, WDM izmanto viļņu garuma režģus, MIMO izmanto telpiskos režīmus un polarizāciju.
Ierobežotājs:OAM hits diverģence un turbulence; WDM sasniedz filtru skaitu un nelinearitāti; MIMO sasniedz ceļa korelāciju.
Vislabāk atbilst:OAM īsām{0}}līdz-vidējai FSO un gredzena-kodola šķiedrām; WDM metro/tālajiem{3}}pārbraucieniem; MIMO mobilajam tīklam, Wi-Fi un saskaņotam SDM.
Kad uzvar orbītas leņķiskais impulss
Tīra-redzes-jumtu līnija, stabilas mehānikas testa laukumi un īpašas šķiedras ar viegliem līkumiem ir spēcīgi OAM kandidāti. Jūs pievienojat jaudu, nepērkot spektru vai neradot šķiedru.
Varat izmantot orbitālā leņķiskā impulsa lietojumprogrammas
Bezmaksas{0}}kosmosa optiskā atvilkšana starp jumtiem
Izmantot2–4 OAM režīmiuz viena viļņa garuma virs1-3 kmar10-20 cmdiafragmas un izsekošana. Jūs iegūstat lielāku caurlaidspēju, vienlaikus saglabājot zemu aparatūras skaitu.
Speciālā gredzena-pamatšķiedra pilsētiņās
Daži stabili OAM režīmi pluszema -pasūtījuma MIMO DSPceltspēja īsos laidumos. Saglabājiet maršrutus taisni, pārvaldiet stresu un pārraugiet no režīma{1}}atkarīgos zaudējumus.
Kvanti, attēlveidošana un sensors ar orbītas leņķisko impulsu
Augstas-dimensijas alfabēts OAM palielina simbolu atstarpes uz fotonu un nodrošina kompaktas brīvas-telpas saites un laboratorijas-mēroga tīklus.
Dizaina detaļas, kas rada vai pārtrauc orbītas leņķisko impulsu
Izlīdzināšana un centrēšana
Dažu procentu nepareiza centrēšana var samazināt izolāciju par divciparu{1} dB. Agri pievienojiet automātisko-centrēšanu un atsauces bākas.
Turbulence un kustība
Izlases fāzes ekrāni tiek savienoti ℓ ar kaimiņiem. Samazināt aradaptīvā optika, lielākas sijas, īsāki apiņi un spēcīgs FEC.
DSP un kalibrēšana
Izturieties pret uztvērēju kā amazs MIMOsistēma ar režīma{0}}atkarīgu zudumu. Izmēģinājuma-izlīdzināšana un periodiska atkārtota{3}}kalibrēšana saglabā BER stabilu.
Orbītas leņķiskā impulsa izmaksas, laika grafiki un riski
Ko pilots maksā un ietver
Divu{0}}režīmu sols arfāzes plāksnes, stiprinājumi un kameras parasti atrodaszemi{0}}tūkstošiem USDdiapazons.SLMpievienojiet vēl vairākus tūkstošus. Laikapstākļiem necaurlaidīgi korpusi un sasvēršanās/slīpuma platformas nostiprina saiti ārpus telpām.
Cik ilgi notiek iestatīšana
Plāns1-2 dienaspirmo reizi{0}}soli ar diviem režīmiem un vēl pusi dienas, lai pielāgotu jumta stiprinājumus un cilpas. Saglabātās izlīdzināšanas "receptes" paātrina nākotnes mijmaiņas darījumus.
Galvenie riski, ko plānot
Diverģence pie lielāka |ℓ|, turbulences-dzenošā savienojuma, apertūras piesārņojuma un termiskās novirzes. Katram no tiem ir skaidrs mazināšanas ceļš: lielāka optika, AO, tīrīšana un blīvēšana, kā arī temperatūras kontrole.
Orbitālā leņķiskā impulsa lēmumu palīgi
Saišu plānošanas ātrā tabula
0,5–1 km, 5–10 cm atveres: ℓ = {0, +1}
1–3 km, 10–20 cm atveres: ℓ = {0, ±1}
3–5 km, 20–30+ cm diafragmas:ℓ={0, ±1, ±2} ar AO
Iekštelpu gredzena-pamatšķiedras:ℓ={0, ±1} ar MIMO DSP
Turbulences mazināšanas izvēlne
Staru klejošana:pievienojiet galu/slīpu un palieliniet staru.
Scintilācija:izmantojiet diafragmas vidējo vērtību un spēcīgāku FEC.
Režīmu savienojums:nomest |ℓ|, uzlabot centrēšanu, pievienot AO.
Termiskā novirze:aizveriet temperatūras cilpas un{0}}kalibrējiet vēlreiz.
Veidot un pirkt kontrolsarakstu
Izmantojiet OAM tagad:jumta LoS Mazāks vai vienāds ar 3 km ar lielām atverēm; zvaniet-galvenajiem demonstrācijas ceļiem.
Atlikt OAM:smaga turbulence ar ierobežotu mehāniku; ierobežots budžets bez izsekošanas.
Lauka nodarbības, kas nodrošina projektu virzību
Jaudas mērogošana ir nosacīta
Reālā caurlaidspēja ir atkarīga nonosacījuma numursrežīmu -jaukšanas matricas, nevis tikai to, cik ℓ joslu jūs mēģināt.
Radiālais indekss paplašina joslu skaitu
Pievienojotradiālais indekss patver vairāk ortogonālu kanālu, bet izlīdzināšanas tolerance palielinās un DSP piepūle palielinās.
Integrētie OAM komponenti nogatavojas
Kompaktsatsaiņotāji, maršrutētāji, unmetavirsmasiespējot mazākus uztvērējus un multiraides ceļus fotoniskajos audumos.
Bieži uzdotie jautājumi par orbītas leņķisko impulsu
Kā orbitālais leņķiskais impulss atšķiras no polarizācijas multipleksēšanas?
Polarizācija izmanto spin un dod divas joslas.Orbitālais leņķiskais impulssizmanto deformācijas indeksu ℓ un var pievienot vairāk joslu tajā pašā viļņa garumā, ja kanāls uztur režīmus tīrus.
Kāds āra diapazons ir reāls orbītas leņķiskajam impulsam?
Ar10-20 cmatveres, stingri stiprinājumi un izsekošana,1-3 kmstrādā priekš2-4 režīmi. Garākiem laidumiem ir nepieciešama lielāka optika un biežiadaptīvā optika.
Cik lielu jaudu var pievienot šķiedrām orbītas leņķiskais impulss?
Ingredzena-kodoluvai pielāgotas šķiedras, daži OAM režīmi, kā arī viļņa garums un polarizācija sasniedz vairāku{0}}terabitu ātrumu īsos un vidējos diapazonos kontrolētos maršrutos.
Cik maksā pirmais pilots?
Gaidītzemi{0}}tūkstošiem USDfāzes{0}}pilotiem. Pievienojiet vairākus tūkstošusSLM. Āra sacietēšana un izsekošana palielina izmaksas, bet palielina darbības laiku.
Cik ilgi notiek izlīdzināšana?
Plānsvienu līdz divas dienaspirmajai iestatīšanai ar diviem režīmiem, pēc tam ātrākas iterācijas, atkārtoti izmantojot līdzinājuma atzīmes un vadības failus.
Vai orbitālais leņķiskais impulss var aizstāt WDM vai MIMO?
Nē. Uztveriet OAM kā abonusa joslablakus WDM un MIMO. Izmantojiet to, kad jūsu ceļš saglabā režīma tīrību; pretējā gadījumā vispirms ieguldiet nobriedušajās cirvīs.
Vai orbitālais leņķiskais impulss ir dzīvotspējīgs standarta šķiedrās?
Standarta šķiedras slikti notur OAM no attāluma.Gredzena{0}}kodoluunnovērtēts{0}}indekssdizains palīdz, pārī ar zemu{0}}kārtībuMIMO DSP.
Kur es varu atrast tendenču skaitļus, lai attaisnotu OAM izmēģinājumu?
Izmantojiet mobilo datplūsmu un lietotāju{0}}bāzes pārskatus, lai noteiktu pieprasījuma pieaugumu un atvilces maršrutēšanas vajadzības, pēc tam pielāgojiet OAM izmēģinājuma projektu atbilstoši jūsu vietējā ceļa apstākļiem.
Kopsavilkums: kad likt likmes uz orbītas leņķisko impulsu
Izmantotorbītas leņķiskais impulsskad jūsu kanāls ir stabils, izlīdzināšana tiek kontrolēta un diafragmas ir dāsnas. Sāciet arℓ = {0, ±1}, aizveriet aizsekošanas cilpaun budžetsrežīma izolācijakā MIMO sistēma. Ja rezultāti attiecas uz laikapstākļiem un laiku, mērogojiet režīmus. Saglabājiet WDM un polarizāciju vietā un uzskatiet orbitālo leņķisko impulsu kāpapildu joslajūs iespējojat, kad apstākļi to atļauj.