Deep learning based atmospheric turbulence compensation for orbital angular momentum beam distortion and communication

物理 光学 角动量 湍流 自由空间光通信 失真(音乐) 多路复用 传输(电信) 光通信 计算机科学 计算物理学 电信 经典力学 机械 光电子学 CMOS芯片 放大器
作者
Junmin Liu,Peipei Wang,Xiaoke Zhang,Yanliang He,Xinxing Zhou,Huapeng Ye,Ying Li,Shixiang Xu,Shuqing Chen,Dianyuan Fan
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:27 (12): 16671-16671 被引量:157
标识
DOI:10.1364/oe.27.016671
摘要

Atmospheric transmission distortion is one of the main challenges hampering the practical application of a vortex beam (VB) which carries orbital angular momentum (OAM). In this work, we propose and investigate a deep learning based atmospheric turbulence compensation method for correcting the distorted VB and improving the performance of OAM multiplexing communication. A deep convolutional neural network (CNN) model, which can automatically learn the mapping relationship of the intensity distributions of input and the turbulent phase, is well designed. After trained with loads of studying samples, the CNN model possesses a good generalization ability in quickly and accurately predicting equivalent turbulent phase screen, including the untrained turbulent phase screens. The results show that through correction, the mode purity of the distorted VB improves from 39.52% to 98.34% under the turbulence intensity of Cn2 = 1 × 10-13. Constructing an OAM multiplexing communication link, the bit-error-rate (BER) of the transmitted signals in each OAM channel is reduced by almost two orders of magnitude under moderate-strong turbulence, and the demodulated constellation diagram also converges well after compensated by the CNN model.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
忆two关注了科研通微信公众号
刚刚
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
华仔应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
wanci应助CCC采纳,获得10
1秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Nole应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
LJ发布了新的文献求助10
2秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
满意宛筠发布了新的文献求助10
2秒前
lailai应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
molihuakai应助小小浅眠采纳,获得10
3秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
lailai应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
ming发布了新的文献求助10
4秒前
搜集达人应助闵不悔采纳,获得10
4秒前
迷路跳跳糖完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
梅川库子发布了新的文献求助10
6秒前
小怪不怪完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
王不理发布了新的文献求助10
6秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7742578
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9290804
关于积分的说明 20204375
捐赠科研通 7321016
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307123
关于科研通互助平台的介绍 2459042
邀请新用户注册赠送积分活动 2317648