Título
Implementación de antenas ópticas para enlaces de comunicación cuántica empleando estados coherentes débiles en el espacio libre
Implementation of antennas for optical quantum communication links using weak coherent states in free space
Autor
Joel Santos Aguilar
Arturo Arvizu Mondragón
JOSUE AARON LOPEZ LEYVA
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA - (CTI) Enlaces ópticos en espacio libre - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) Antenas ópticas - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) Estados coherentes débiles - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) Enlace cuántico - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) Telescopio tipo Cassegrain - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) Free space optical communications - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) Quantum communications - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) Optical antenna - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) Weak coherent states - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) Cassegrain reflector - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266]) - ([Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016), ISSN: 0188-6266])
Resumen o descripción
Los sistemas de comunicación óptica clásicos en espacio libre han sido ampliamente es-tudiados 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
The classical optical communication systems in free space have been extensively studied, in contrast to quantum systems which until relatively recently have acquired great interest for satellite applications and quantum key distribution. Proper design of the elements that collect light in the receiver is critical for good performance. So, the main objective of this paper is to present an optical antennas design methodology used in quantum communications. This article shows feasibility and utility of paraxial theory use for this design which allows the use of optical components such as astronomical telescopes used in conventional classical schemes. An optical antenna for 1550 nm was designed with the help of simulation tools and a commercial Cassegrain type telescope. Also, a proof of concept in the laboratory was performed where three photons per bit were captured, validating as well the suggested methodology.
Editor
Universidad de Guanajuato
Fecha de publicación
11 de julio de 2016
Tipo de publicación
Artículo
Versión de la publicación
Versión publicada
Recurso de información
Formato
application/pdf
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Fuente
Acta Universitaria. Multidisciplinary Scientific Journal. Vol 26 No. 3 (2016)
ISSN: 0188-6266
Idioma
Español
Relación
http://www.actauniversitaria.ugto.mx/index.php/acta/article/view/883/pdf_145
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional de la Universidad de Guanajuato
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