Implementación de antenas ópticas para enlaces de comunicación cuántica empleando estados coherentes débiles en el espacio libre
Publicado 2016-07-11
Palabras clave
- Free space optical communications,
- quantum communications,
- optical antenna,
- weak coherent states,
- Cassegrain reflector.
- Enlaces ópticos en espacio libre,
- antenas ópticas,
- estados coherentes débiles,
- enlace cuántico,
- telescopio tipo Cassegrain.
Cómo citar
Resumen
Los sistemas de comunicación óptica clásicos en espacio libre han sido ampliamente estudiados en contraste con los sistemas cuánticos, los cuales hasta fechas relativamente recientes han ido adquiriendo gran interés para aplicaciones satelitales y distribución de llave cuántica. El adecuado diseño de los elementos que recolectan la luz en el receptor es crítico para un buen desempeño. Así, el objetivo principal del presente trabajo es presentar una metodología de diseño de antenas ópticas empleadas en comunicación cuántica. Se muestra la factibilidad y utilidad de la teoría paraxial para este diseño, permitiendo el empleo de componentes ópticos, tales como telescopios astronómicos usados en esquemas clásicos convencionales. Con la ayuda de herramientas de simulación, diseñamos una antena óptica para 1550 nm, empleando un telescopio tipo Cassegrain, y realizamos una prueba de concepto en laboratorio siendo capaces de captar tres fotones por bit validando la metodología sugerida.
Citas
Bachor, H. A., & Ralph, T. C. (2004). A guide to experiments in Quantum Optics. Weinheim:Wiley-VCH.
Bely, P. Y. (2003). The Design and Construction of Large Optical Telescopes. Heidelberg: Springer.
Born, M. & Wolf, E. (2003). Principles of Optics (7ª. ed.). Cambridge: Cambridge University Press.
Gerry, C., & Knight, P. (2005). Introductory quantum optics. Cambridge University Press.
Hecht, E. (2002). Optics, (4ª.ed.) San Francisco:Addison Wesley.
Hemmati, H. (2006). Deep Space Optical Communications. New Jersey: Wiley-Interscience.
Hirota, O. (1992). Squeezed light. Amsterdam: Elsevier.
Lambert, S.G. & Casey, W.L. (1994). Laser Communications in Space. Boston: Artech House.
Millman, J. (1979). Microelectronics: digital and analog circuits and systems. McGraw-Hill.
Leonhardt, U. (2005). Measuring the Quantum State of Light (1ª.ed). Cambridge: University Press.
Van Assche, G. (2006). Quantum Cryptography and Secret-Key Distillation. Cambridge University Press.
Yariv, A. (1997). Optical electronics in modern communications (vol. 1). Oxford: University Press.