Les algorithmes de traitement du signal ont amélioré la turbulence dans les tests optiques en espace libre

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Il a été démontré que de nouveaux algorithmes de traitement du signal aident à atténuer l’impact de la turbulence dans les expériences optiques en espace libre, rapprochant potentiellement l’Internet «en espace libre» de la réalité.

L’équipe de chercheurs, de l’Institut Aston des technologies photoniques de l’Université d’Aston et de l’Université de Glasgow, a utilisé des lanternes photoniques disponibles dans le commerce, un transpondeur commercial et un modulateur spatial de lumière pour émuler la turbulence. En appliquant un algorithme de traitement du signal numérique à suppression d’interférences successives, ils ont obtenu des résultats record.

Les conclusions sont publiées dans le Journal IEEE de la technologie des ondes lumineuses.

La technologie optique de l’espace libre transmet sans fil des données sous forme de lumière dans l’air qui nous entoure – appelé « espace libre » – pour une utilisation dans les télécommunications ou les réseaux informatiques. Parce que la communication optique en espace libre ne nécessite pas la pose coûteuse de câbles à fibres optiques, elle est considérée comme un développement passionnant pour amener les communications dans des endroits où l’infrastructure existante est limitée.

Mais comme les données sont envoyées sous forme d’impulsions lumineuses, les conditions météorologiques peuvent causer des problèmes. Une journée ensoleillée ou un brouillard épais peuvent diffracter ou scintiller le faisceau de lumière, créant des turbulences qui entraînent la perte de données.

Les chercheurs ont transmis simultanément plusieurs signaux de données en utilisant différents faisceaux de lumière de forme spatiale à l’aide d’une lanterne photonique. La turbulence modifie la forme des faisceaux, perdant souvent le signal si une seule forme simple est transmise et détectée, mais en détectant la lumière avec ces formes à l’aide d’une deuxième lanterne, une plus grande partie de la lumière est collectée au niveau du récepteur et les données d’origine peuvent être débrouillé. Cela peut réduire considérablement l’impact de l’atmosphère sur la qualité des données reçues, dans une technique connue sous le nom de traitement numérique du signal à entrées multiples et sorties multiples (MIMO).

Le professeur Andrew Ellis de l’Université d’Aston a déclaré : « En utilisant un seul faisceau, lorsqu’un seul faisceau était transmis, une turbulence similaire à une chaude journée ensoleillée détruisait le signal 50 % du temps. En transmettant plusieurs faisceaux de formes différentes à travers les mêmes télescopes et en détectant les différentes formes, non seulement nous avons augmenté la disponibilité à plus de 99%, mais nous avons augmenté la capacité à plus de 500 Gbit/s, soit plus de 500 liens haut débit Pure-Fibre ultra-rapides. »

Un projet étudiant les applications réelles de la technologie FSO est actuellement en cours en Afrique du Sud, où des chercheurs de l’Université d’Aston et de l’Université de Glasgow travaillent avec l’Université du Witwatersrand à Johannesburg pour tenter d’offrir un accès Internet aux communautés vivant dans des établissements et des écoles informels. dans les quartiers défavorisés.

Le projet Fiber Before the Fiber vise à fournir les performances Internet d’une connexion Pure-Fibre sans avoir besoin d’installer de câbles. Il utilise un système de communication optique en espace libre qui peut se connecter à des sites distants à l’aide d’une ligne optique sans fil de signal de site pour se connecter à des sources de fibres à proximité dans des banlieues plus aisées.

Le professeur Ellis a déclaré: « Notre rôle dans le projet est d’examiner l’impact et les avantages éducatifs que l’optique spatiale libre aura pour les écoliers qui pourront enfin accéder à Internet. »

Source de l’histoire :

Matériel fourni par Université d’Aston. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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