Experimental proof-of- concept adaptive optics system using a single-pixel camera
Notice bibliographique
Résumé
In this work, experimental results are provided as a proof-of-concept for an adaptive optics (AO) system which estimates and corrects turbulence-induced atmospheric phase distortion using intensity measurements via a single-pixel camera (SPC). Atmospheric turbulence greatly degrades satellite-to-ground optical communication links, making an AO system an essential component. Whereas conventional AO approaches are optimized for visible bands, the use of an SPC allows for the use for longer wavelength near- and mid-infrared (IR) bands (e.g., 0.7 μ m - 8 μ m) which are less impacted by atmospheric perturbations than shorter wavelengths (e.g., visible light). This makes SPC-based AO systems promising candidates for satellite-to-ground optical communication particularly at mid-IR wavelengths which take advantage of higher optical bandwidth (relative to radio wavelengths) and lower turbulence strength (relative to near-IR and visible wavelengths). An experimental proof-of-concept demonstration of a satellite-to-ground optical link is presented where a spatial light modulator (SLM) modulates a laser beam to model atmospheric phase turbulence. Then, an SPC captures a focal plane intensity image where the phase turbulence is estimated and compensated via a closed-loop phase retrieval (PR) algorithm between the SLM, SPC, and a controller computer. The PR algorithm iteratively refines the wavefront phase correction based on measurement feedback in the loop which enables accurate compensation of phase distortions. This AO correction for satellite-to-ground optical links is essential to enable coupling of the received wavefront into a single-mode fiber (SMF). The effectiveness of the AO system for this application is evaluated through its SMF coupling efficiency. What we believe to be a new performance metric, analogous to the SMF coupling efficiency, is proposed, which can be measured using the same SPC setup eliminating the need of using an SMF in the PR loop of the experiment. The experimental measurements are shown to be compatible with the simulation results in which the equivalent coupling efficiency increases from less than 5% to 50% and 25% for the medium and strong turbulence regimes, respectively.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».