Pagtuon sa microwave optical multibeam generation base sa spatial light modulator

Mga background

Sa pag-uswag sa negosyo sa mobile nga komunikasyon, ang ika-6 nga henerasyon nga teknolohiya sa komunikasyon sa mobile (6G) nahimo nga usa ka hotspot sa panukiduki. Ang network sa komunikasyon sa 6G adunay taas nga transmission rate, dako nga kapasidad sa channel, gamay nga paglangan sa transmission, taas nga spectrum efficiency ug lig-on nga kasaligan, ug uban pa. Labaw sa tanan, ang 6G nakaamgo sa dako nga intelihenteng koneksyon tali sa mga tawo ug mga butang, ie, "Ang tanan konektado pag-ayo! ". Aron maamgohan ang daghang labing maayo nga mga kinaiya sa 6G nga komunikasyon nga network, kung giunsa ang pagkaamgo sa multi-beam nga henerasyon nga adunay ultra-large-scale nga antenna array nahimo nga karon nga hotspot sa panukiduki.

Uban sa paspas nga pag-uswag sa digital nga teknolohiya, ang programa sa pagmugna og daghang mga sagbayan pinaagi sa digital nga pamaagi mao ang dugang nga atensyon sa mga tigdukiduki ug lawom nga pagtuon. Kung itandi sa tradisyonal nga analog nga pamaagi sa pagmugna og daghang mga sagbayan, ang mga bentaha sa digital nga pamaagi sa pagmugna og daghang mga sagbayan anaa sa pagka-flexible sa pag-configure sa sagbayan, dili kaayo delikado sa interference, ug yano nga sistema sa hardware.

Prinsipyo sa beam generation

Mahitungod sa array signal, kini nagtumong sa usa ka koleksyon sa daghang mga signal nga gihan-ay sa usa ka piho nga sumbanan. Ang pagproseso sa signal sa array nagtumong sa pagproseso sa mga signal nga nadawat o gipasa sa usa ka han-ay sa daghang mga sensor sa lainlaing mga lokasyon sa kawanangan.

Ang paghimo sa beam usa ka hinungdanon nga direksyon sa pagproseso sa signal sa array, nga nagtumong sa pagpauswag sa signal sa target nga direksyon pinaagi sa pag-adjust sa mga parameter sa array unit, samtang gipahinay o gipugngan ang mga signal sa ubang mga direksyon nga makabalda.

Ang sukaranan nga ideya sa pagpasa sa beam generation mao nga pinaagi sa pag-adjust sa amplitude ug hugna sa mga signal nga gipagawas sa matag elemento sa array, aron kini matimbang sumala niana, ug human nga gipagawas sa elemento sa antenna array, ang beam mahimong makuha sa gusto nga direksyon.

Base sa digital nga hugna matching pamaagi sa pagkaamgo sa multi-beam transmission mao ang nag-una pinaagi sa laray sa samang higayon sa pagdugang sa usa ka gidaghanon sa mga set sa phase gibug-aton vectors, sa iyang bahin weighting, ang matag set sa gibug-aton vectors katumbas sa kaliwatan sa usa ka gidaghanon sa mga lain-laing mga direksyon sa sagbayan.

Eksperimental nga katumanan

Kini nga eksperimento gibase sa komon nga aperture digital phasing nga pamaagi, gamit ang spatial light modulator isip phase control unit sa optical carrier, ang spatial light kay phase modulated, ang modulated optical carrier madawat ug demodulate sa photodetector ngadto sa electrical signal, ug ang phase gibasa sa vector network analyzer, ug dayon dad-on sa matlab software, ug dayon makuha ang end beam.

Flowchart sa microwave optical beam generation experiment base sa spatial light modulator

Sa eksperimento, ang kahayag gikan sa laser gibahin sa duha ka mga agianan pinaagi sa 50:50 optical coupler. Sa 1 nga paagi, ang vector network analyzer nagtrabaho sa S21 mode, gikan sa P1 port niini mahimo nga mag-output sa usa ka frequency nga RF signal ngadto sa intensity modulator, human ang electro-optical modulation gikarga ngadto sa optical carrier, ang modulated nga kahayag sa katapusan sa optical fiber pinaagi sa collimator's self-focusing lens ngadto sa parallel spatial light nga gipusil ngadto sa beam combiner.

Sa 2-channel, ang lokal nga oscillating nga kahayag gi-collimated ug gipusil ngadto sa reflective spatial light modulator, ug human sa phase modulation, kini gipusil ngadto sa beam combiner, nga gihugpong sa photosynthesis sa 1-channel, ug dayon namatikdan sa photodetector ug demodulate ngadto sa electric signal. Ang pikas tumoy sa photodetector konektado sa P2 nga tumoy sa vector network analyzer, ug unya ang phase-frequency curves sa katugbang nga mga signal mahimong maobserbahan sa vector network analyzer, ug ang katapusan nga namugna nga beam pattern mahimong makuha pinaagi sa pagrekord sa mga hugna nga katumbas sa parehas nga frequency sa multiple phase-frequency curves sa lain-laing mga posisyon sa spatial, ug dayon dad-on kini sa malab software.

Ang Papel sa Spatial Light Modulators alang sa Major Optoelectronic Devices

Sa kini nga eksperimento, ang liquid crystal spatial light modulator adunay hinungdanon kaayo nga papel, kini usa ka programmable phase modulation device, adunay mga bentaha sa gamay nga gidak-on, gaan nga gibug-aton, dali nga operahan, ug uban pa. Ang liquid crystal spatial light modulator nga gipili alang niini nga eksperimento mao ang among FSLM-2K55-P04, ug ang mga nag-unang parameter niini mao ang mosunod:

Summary ug panglantaw

Niini nga eksperimento, usa ka beam generation ug ang control scheme niini base sa electro-optical modulator ug liquid crystal spatial light modulator ang gisugyot. Ang kabag-ohan sa kini nga laraw mao nga ang yugto sa kahayag gi-regulate sa wanang, ug ang pagbag-o sa yugto sa kahayag matuman pinaagi sa pagkontrol sa phase modulation unit sa liquid crystal spatial light modulator pinaagi sa pag-load sa gray scale nga mapa, ug kini nga laraw adunay bentaha sa maayo nga tunability kung itandi sa tradisyonal nga mga aparato sama sa phase shifter.

Sa umaabot, kini adunay maayo nga mga prospect sa aplikasyon sa paghimo sa high-frequency nga microwave signal modulation ug two-dimensional beam deflection.