Bayyani Gabaɗaya
Wannan aikin ya nuna haɗin gwiwar sadarwar haske ta sararin samaniya (FSO) mai amfani da haɗaɗɗun kayan aiki masu ƙarancin Girma, Nauyi, da Wutar Lantarki (SWaP). Tsarin ya haɗa mai aikawa na micro-LED na Gallium Nitride (GaN), wanda aka sarrafa ta hanyar mai turawa na CMOS, tare da mai karɓa wanda ya dogara da jerin Single-Photon Avalanche Diodes (SPAD) da aka haɗa a cikin CMOS. Ta amfani da sauƙaƙan tsarin sauya sauti na Komawa-Sifili Kashe-Kashe (RZ-OOK), haɗin gwiwar ya cimma ƙimar bayanai na 100 Mb/s tare da hankalin mai karɓa na -55.2 dBm (wanda yayi daidai da kusan ~7.5 photons da aka gano a kowane bit) yayin da yake amfani da ƙasa da 5.5 W jimlar wutar lantarki. Wannan yana wakiltar wani muhimmin mataki zuwa ga tsarin sadarwar haske mai inganci, mai iya aiki don yanayi masu ƙunci.
100 Mb/s
Ƙimar Bayanai da aka Nuna
-55.2 dBm
Hankalin Mai Karɓa @ 100 Mb/s
< 5.5 W
Jimlar Wutar Tsarin
7.5 photons/bit
Ingancin Gano
1. Gabatarwa
Sadarwar haske ta sararin samaniya tana ba da yuwuwar babban bandwidth amma sau da yawa ta dogara da kayan aiki masu girma, masu cin wutar lantarki kamar lasers masu turawa na waje da masu karɓa masu sanyaya. Ƙoƙarin aikace-aikace a cikin ƙananan tauraron dan adam (CubeSats), jiragen sama marasa matuki (UAVs), da tashoshi na ƙasa masu ɗauka yana buƙatar canjin tsari zuwa kayan aiki masu ƙarancin SWaP. Wannan takarda ta magance wannan buƙatar ta hanyar amfani da manyan fasahohi guda biyu masu dacewa da CMOS: manyan micro-LEDs masu bandwidth don watsawa da jerin SPAD don karɓa mai hankali sosai. Haɗa duka abubuwan biyu cikin ƙananan tsarin, masu haɗin kai na dijital shine ainihin ƙirƙira, yana motsawa bayan nunin benci zuwa aiwatarwa mai amfani.
2. Hanyoyi & Tsarin Tsarin
An gina tsarin sadarwa daga ƙananan tsarin guda biyu: mai aikawa da mai karɓa, dukansu an ƙera su don ƙarancin SWaP.
2.1 Mai Aikawa: Micro-LED Mai Sarrafa CMOS
Tushen shine micro-LED na tushen GaN, wanda aka haɗa da bugun zuwa ƙirar sarrafawa ta CMOS. Wannan haɗin kai yana ba da damar sarrafa fitar da haske kai tsaye ta dijital tare da babban daidaito na sarari da na lokaci, yana kawar da buƙatar keɓaɓɓun Masu Canza Dijital-zuwa-Analog (DACs) da janareta na igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar igiyar ig�