的国防高级研究计划局已授予雷神BBN技术公司210万美元,用于建造两座实验基于光网络技术可以提供大量的数据图片无论是在地球上还是在太空中
这项研究是DARPA的一部分光子中的信息该机构表示,该计划旨在发现和利用光子的基本信息内容承载能力,并将这种信息能力用于成像/传感和通信应用。
该程序具有通信和成像组件。在通信领域,研究的方向将是最大限度地提高每个发射/接收光子的信息内容空间光学(无线光通信)通信系统。“在光通信的信息容量方面,最近的进展主要集中在新的‘光谱密集调制’技术上,以提高这些信道的光谱信息效率。最近的光纤演示接近10比特/秒/赫兹,表明类似技术也可以成功应用于FSO应用。”
BBN的部分努力将集中在这一领域。在它调用的项目中光子信息高效通信,BBN希望创造一种技术,提高目前光通信技术的极限,同时接近光子信息效率的极限。BBN表示,该想法是为了显著提高功率管理、速度和自由空间光通信链路的覆盖范围,包括用于深空的远场链路。
BBN表示,该公司将生产和演示实验技术,如多空间模式设计和自适应联合探测接收器,以每光子10位和5位/秒/Hz的速度实现通信,同时在空间和时间编码信息。
雷声公司BBN技术公司的科学家Saikat Guha在一份声明中说:“我们正在开发技术,以极大地提高当前光通信的性能,并接近光信息承载能力的量子极限。”
BBN的第二个项目,电磁压缩和空间纠缠的基本信息容量,试图确定由量子物理定律决定的成像技术的理论性能极限。在与弗吉尼亚大学的合作中,雷神BBN技术公司将进行一项理论和实验研究计划,研究新设计的光量子态,以实现性能优于传统技术的成像。
雷神BBN技术公司的高级科学家Jonathan Habif说:“传统成像技术使用激光的经典光脉冲,检测来自目标或场景的反射结果。”“我们已经开始定义新的光量子态,以及后续的探测方法,通过这些方法,我们可以从更少的光中获得更多的图像信息。”
DARPA说:“传统观点认为,一幅图像需要每像素超过1000光子才能有用。这种传统的经验法则,如果与不断增加的像素数相结合,可能会导致更大的孔径和/或更长的集成时间,这反过来又增加了稳定性和/或尺寸、重量和功率成本等复杂性。
很明显,目前的成像系统没有充分利用光子信息能力。考虑一个使用8位/像素焦平面成像的自然场景。对于每像素收集1000光子的要求,我们看到这样的系统达到了每比特125光子或每光子8e-3比特(bpp)的光子效率。由于冗余是自然图像的特征,这样的场景在经过10倍压缩后在视觉上难以区分是很常见的,这意味着更低的光子信息效率为8e-4 bpp。大幅提高光子效率将为成像平台提供革命性的能力。”
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