2024年4月5日,《自然》期刊發(fā)表了科研團(tuán)隊(duì)的新研究成果:基于超表面的全彩圓形自動(dòng)聚焦艾里光束發(fā)射器,展現(xiàn)了在水下等復(fù)雜信道環(huán)境中的卓越光無(wú)線(xiàn)通信潛力。
基于超表面的全彩圓形自動(dòng)聚焦艾里光束發(fā)射器:一種采用特殊材料精確控制光波相位、振幅和偏振等特性,實(shí)現(xiàn)多顏色光波輸出和自動(dòng)聚焦功能,發(fā)射無(wú)衍射、高方向性和穩(wěn)定性的光束的設(shè)備。
研究成果
作為6G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,水下物聯(lián)網(wǎng)對(duì)水下無(wú)線(xiàn)光通信(UWOC)提出了高穩(wěn)定性、低時(shí)延、大容量的嚴(yán)格要求。
然而,傳統(tǒng)基于藍(lán)色高斯光束的系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)水下隨機(jī)擾動(dòng)鏈路時(shí)遇到重重困難。
在這項(xiàng)研究中,引入了一種全彩圓形自動(dòng)聚焦艾里光束超表面發(fā)射器,為構(gòu)建可靠、大容量、長(zhǎng)距離的UWOC鏈路提供了有效手段。該超表面設(shè)計(jì)在寬波段(440-640 nm)內(nèi)表現(xiàn)出卓越的偏振轉(zhuǎn)換效率,不僅顯著提升了數(shù)據(jù)傳輸率(提升幅度高達(dá)91%),還在基于波分復(fù)用(WDM)的UWOC數(shù)據(jù)鏈路中實(shí)現(xiàn)了可靠的4K視頻傳輸。
這一創(chuàng)新技術(shù)在應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)性UWOC鏈路中的成功應(yīng)用,為6G通信中水下互連場(chǎng)景的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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