自動オプトエレクトロニック多モード混合を用いた乱流レジリエントなパイロットアシスト型自己コヒーレント自由空間光通信

振幅と位相の両方のデータ変調を用いる自由空間光通信［例えば、直交振幅変調（QAM）］では、一般的にデータは、ガウシアン局部発振器ビームと受信ガウシアンデータビームを混合することによって復元される。しかし、大気乱流によって、送信ガウシアンモードからより高次のモードへのパワー結合が生じ、混合効率とシステム性能が著しく損なわれる可能性がある。今回我々は、パイロットアシスト型自己コヒーレント検出法を用いてこの問題を克服した。具体的には、ガウシアンデータビームと周波数オフセット・ガウシアンパイロットトーンビームを、両ビームが同様の乱流とモード結合を受けるように送信した。その後、対応する全てのビームモードのペアが、検出器で混合された。混合時に、乱流誘起モード結合の共役が生じ、データビームに起こるモード結合を補償するため、対応するパイロットとデータのモードが効率的に混合された。我々は、乱流に強い12 Gbit s⁻¹の16QAM偏光多重化自由空間光リンクを実証した。