Comparison of beam wander correction by quadrant and ideal detectors for aerial quantum communication links
Visualitza/Obre
Estadístiques de LA Referencia / Recolecta
Inclou dades d'ús des de 2022
Cita com:
hdl:2117/80508
Tipus de documentProjecte Final de Màster Oficial
Data2015-10-15
Condicions d'accésAccés obert
Tots els drets reservats. Aquesta obra està protegida pels drets de propietat intel·lectual i
industrial corresponents. Sense perjudici de les exempcions legals existents, queda prohibida la seva
reproducció, distribució, comunicació pública o transformació sense l'autorització del titular dels drets
Abstract
We report an analysis of beam wander correction by both a quadrant and an ideal detector in a close loop configuration. The analysis is performed with the aim of finding the optimum detector for beam tracking of free space quantum communication links. The effect of beam wander will be modelled as an angle-of-arrival fluctuation at the receiver. A simulation using ray tracing software was performed to simulate the correction for different values of the angle of arrival, ranging from those typical from atmospheric turbulent regimes, with values of a few mili °, to larger values up to 1° from larger possible misalignments from the system. The simulating correcting system indicates that a quadrant detector is only successful for large values of the angle of arrival(> 0.2°),whereas for a smaller range no correction is shown due to the limiting factor imposed by aberrations of the focusing lens. We also show that the optimum spot diameter depends on the angle of arrival: if this is smaller than 0.5⁰, a spot diameter of at least Dspot/Dgap=2.5 should be used, whereas for larger values of the angle of arrival, a spot diameter of at least Dspot/Dgap=3.5 is required. Reportamos un análisis de la corrección de beam wander tanto por un detector de cuadrante como uno ideal, en una configuración de bucle cerrado. El análisis se ha llevado a cabo con el objetivo de encontrar el detector óptimo, para el seguimiento del haz, en enlaces de comunicaciones cuánticas de espacio libre. El efecto del beam wander, será modelado como fluctuaciones en el ángulo de llegada en el receptor. Se ha realizado una simulación usando un programa de trazado de rayos para simular la corrección para diferentes valores en el ángulo de llegada, que van desde ángulos típicos de regímenes turbulentos, con valores de mili ° , hasta valores de 1°, por posibles desalineaciones del sistema. El sistema de corrección simulado indica que un detector de cuadrante sólo es competente para valores del ángulo de llegada superiores a (> 0.2°), mientras que para un rango menor no se encuentra corrección debido al factor limitando impuesto por las aberraciones de la lente focalizadora. Además, también mostramos que el diámetro óptimo del spot depende del ángulo de llegada: si es más pequeño que 0.5⁰, se debería usar al menos un diámetro del spot de Dspot/Dgap=2.5, mientras que para valores mayores del ángulo de llegada se necesita un diámetro de spot de al menos Dspot/Dgap =3.5. Reportem un anàlisi de la correcció de beamwader tan per un detector de quadrant com un d’ideal, en una configuración de bucle tancat. L’anàlisi s’ha realitzat amb l’objectiu de trovar el detector òptim, per al seguiment del feix, en enllaços de comunicacions quàntiques d’espai lliure. L’efecte del beamwander, es modelitzarà com fluctuacions en l’angle d’arribada al receptor. S’ha realitzat una simulació utilitzant un programa de traçat de raigs per simular la correcció per diferents valors en l’angle d’arribada, que van des d’angles típics de règims turbulents, amb valors de miliº, fins valores de 1º, per posibles desalineacions del sistema. El sistema de correcció simulat indica que un detector de quadrant només és competent per valors de l’angle d’arribada superiors a (>0.2º), mentre que per a un rang menor no es trova correcció degut al factor limitant imposat per les aberracions de la lent focalitzadora. A més a més, també mostrem que el diàmetre òptim del spot depèn de l’angle d’arribada: si és més petit que 0.5º, s’hauria d’utilitzar com a mínim un diàmetre del spot de Dspot/Dgap=2.5, mentre que per valors majors de l’angle d’arribada es necesita un diàmetre del spot de com a mínim Dspot/Dgap =3.5.
Col·leccions
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
tfm_jorge_gomez_garcia.pdf | 1,007Mb | Visualitza/Obre |