Сегодня технология квантового распределения ключей (КРК) на расстояниях свыше одной тысячи километров реализуется исключительно с помощью систем оптической связи через искусственные спутники. Для приема и передачи оптического излучения с Земли на спутник применяются широкоапертурные оптические системы. С целью повышения эффективности передачи и приема информационных сигналов в атмосферных трассах применяют адаптивную оптику, ключевым элементом которой является датчик волнового фронта. В МТУСИ разработали уникальный экспериментальный стенд с конфигурируемым датчиком волнового фронта, на котором отрабатываются математические алгоритмы анализа изображения в видимой и инфракрасной области спектра для построения поверхности волнового фронта с высоким пространственным разрешением и быстрым действием.
«В МТУСИ ведутся работы по созданию высокочувствительных датчиков волнового фронта для широкоапертурных лазерных пучков, способных работать в широком спектральном диапазоне. Развитие машинных методов обработки изображений и достижения в области создания чувствительных визуализаторов инфракрасного излучения позволяют сегодня с успехом реализовывать датчики волнового фронта на эффекте Тальбота», — рассказал доктор физико-математических наук профессор кафедры «Направляющие телекоммуникационные среды» МТУСИ Сергей Казанцев.
Датчик волнового фронта на основе эффекта Тальбота позволяет визуализировать и исследовать оптические искажения, возникающие на трассе лазерного пучка с большими поперечными размерами.
Уже сейчас в МТУСИ разработан уникальный экспериментальный стенд с конфигурируемым датчиком волнового фронта, на котором отрабатываются математические алгоритмы анализа изображения в видимой и инфракрасной области спектра для построения поверхности волнового фронта с высоким пространственным разрешением и быстродействием.
«Созданный стенд позволяет получать данные о волновом фронте лазерных пучков и контролировать оптические возмущения среды не только в видимом свете, но и в области ближнего и среднего ИК-спектра. Подходы, предложенные и реализованные учеными МТУСИ, предоставляют возможность исследовать возмущения оптической среды в нескольких спектральных диапазонах и с более высоким пространственным разрешением, чем с использованием стандартных датчиков волнового фронта», — пояснила кандидат технических наук, доцент кафедры «Направляющие телекоммуникационные среды» МТУСИ Наталья Пчелкина.
Результаты практической работы ученых МТУСИ легли в основу доклада «Визуализация возмущения оптической плотности среды с помощью датчика волнового фронта на эффекте Тальбота», представленного на XVII Международной отраслевой научно-технической конференции «Технологии информационного общества».
«К работам по разработке математических алгоритмов, позволяющих восстанавливать картину возмущений плотности среды на оптической трассе подключились коллеги из ЮАР и сейчас проводятся совместные исследования в этой области. Предварительные результаты совместных исследований опубликованы в статье», — сообщил кандидат технических наук, доцент кафедры «Направляющие телекоммуникационные среды» МТУСИ Жослен Рабенандрасана.