Disertacijas kopsavilkums - Aleph Files - Rīgas Tehniskā universitāte

5. att. YAG:Nd +3 pikosekunžu lāzersistēmas 1064 nm impulsusecības autokorelācijas funkcija, kas iegūta ar otrās kārtas harmonikasăenerācijas metodi KDP kristālā.3. Minimālā enerăija optiskajai informācijas pārraideiDarba trešajā nodaĜā ir veikts aprēėins, lai noteiktu minimālo enerăiju optiskāsinformācijas pārraides uztveršanai, jo ir svarīgi, cik lielā mērā var tālāk samazināt signāla jauduoptiskajos sakaru kanālos un noteikt, vai eksistē minimālā robežjauda. Kā zināms, signāla vidējājauda optiskajos sakaru kanālos parasti nepārsniedz 1mW, bet maăistrālajos kanālos tā ir vēlmazāka - ar kārtu 10 -3 -10 -1 mW [34, 41, 44]. Praktiski nozīmīgs ir jautājums, cik lielā mērā vartālāk samazināt signāla jaudu optiskajos sakaru kanālos un, vai eksistē minimālā robežjauda.SaskaĦā ar esošajiem priekšstatiem minimālo signāla jaudu nosaka signāla-trokšĦaattiecība un ar to saistītā kĜūdu varbūtība q diskrētā informācijas simbolā (“0” vai “1”) uztveršanā[34]. KĜūdu izraisa dažādi trokšĦi, kā arī optisko impulsu mijiedarbe. Vienkāršākajā gadījumāpieĦem, ka visi traucējošie faktori ir ekvivalenti Gausa troksnim [34].Ja Ħem vērā tikai fotonu skroštroksni ( ko izraisa fotonu haotiskā ierašanās fotodetektorā),minimālo signāla jaudu var atrast no nosacījuma, ka viena informācijas bita pārraidei unuztveršanai ir nepieciešami 10 fotoni [68]. Tā ir t.s. fotodetektora jūtības kvantu robeža [65, 68].No tās izriet formula minimālajai signāla jaudai P min , ja zināms, ka informācijas pārraides ātrumsR (bit/s) un signāla fotonu enerăija hω s = h c/λ shcPmin = 10Rh ωs= 10R(8)λsFormulā (7) h = h / 2π, h=6.626x10 -34 Js ir Planka konstante, c=3x10 8 m/s – gaismas izplatīšanāsātrums vakuumā, ω s -signāla leĦėiskā frekvence. Speciālgadījumā, kad λ s =1550 nm, betR=10Gbit/s=10 10 bit/s P min =1.28x10 -5 mW.Šeit nepieciešams pievērst uzmanību uz vēl viena faktora eksistenci, kas liedz brīvisamazināt signāla jaudu P optiskā sakaru kanālā un kas vēl nav adekvāti novērtēts. Runa ir partermiskajiem fotoniem. Kā zināms, visi ėermeĦi, kuru absolūtā temperatūra ir T>0, izstaroelektromagnētiskos viĜĦus. Tas ir t.s. termiskais starojums [68]. Parasti Ħem vērā tikai termiskotroksni fotodetektorā [68]. Tomēr termiskie fotoni izplatās arī pašā sakaru kanālā un iedarbojas uzfotodetektoru, izraisot uztveršanas kĜūdas. Tās var būt nozīmīgas, ja nepieciešams interesēties par18