論文の概要: Improving Free-Space Optical Communication Rate Of Moving Classical Or
Quantum Sources Via Adaptive Optics With A Pioneer Beacon
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.12173v2
- Date: Sun, 4 Dec 2022 02:29:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-08 04:39:53.646889
- Title: Improving Free-Space Optical Communication Rate Of Moving Classical Or
Quantum Sources Via Adaptive Optics With A Pioneer Beacon
- Title(参考訳): 先駆ビーコンを用いた適応光学による移動古典・量子音源の自由空間光通信速度の向上
- Authors: Kai Sum Chan and H. F. Chau
- Abstract要約: 周波数及び/または時間分割多重化適応光学(AO)技術は、この種の波面歪みを共役するために用いられている。
本稿では,既存の波長分割多重化システムの改良を,この問題に対する効果的な代替手法として提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Wavefront of light passing through turbulent atmosphere gets distorted. This
causes signal loss in free-space optical communication as the light beam
spreads and wanders at the receiving end. Frequency and/or time division
multiplexing adaptive optics (AO) techniques have been used to conjugate this
kind of wavefront distortion. However, if the signal beam moves relative to the
atmosphere, the AO system performance degrades due to higher Greenwood
frequency. Here we solve this problem by adding a pioneer beacon that is
spatially separated from the signal beam with time delay between spatially
separated pulses. More importantly, our protocol works irrespective of the
signal beam intensity and hence is also applicable to secret quantum
communication. In particular, using semi-empirical atmospheric turbulence
calculation, we show that for low earth orbit satellite-to-ground decoy state
quantum key distribution, our method increases the secret key rate by about 27%
over systems that use frequency and/or time division multiplexing. Finally, we
propose a modification of existing wavelength division multiplexing systems as
an effective alternative solution to this problem.
- Abstract(参考訳): 乱気流を通り抜ける光の波面は歪む。
これにより、光線が広がり受信端をさまようと、自由空間光通信における信号損失が発生する。
周波数および/または時間分割多重適応光学(ao)技術は、この種の波面歪みを共役するために用いられる。
しかし、信号ビームが大気に対して移動すると、aoシステムの性能は高いグリーンウッド周波数のため劣化する。
本稿では,信号ビームから空間的に分離した先駆的ビーコンを,空間的に分離されたパルス間の時間遅延で追加することにより,この問題を解決する。
さらに重要なことは、我々のプロトコルは信号ビームの強度に関係なく機能するため、秘密量子通信にも適用できる。
特に、半経験的大気乱流計算を用いて、低地球軌道衛星-地上デコイ状態量子鍵分布において、周波数および/または時間分割多重化を用いるシステムよりも秘密鍵率を約27%向上させることを示す。
最後に,この問題に対する有効な代替ソリューションとして,既存の波長分割多重システムの修正を提案する。
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