Method of Achieving the Least Loss of Information in an Asynchronous Binary Single-Photon Communication Channel with a Receiver Based on a Photon Counter

Abstract

Приёмные модули однофотонных систем связи при измерении маломощных оптических сигналов должны обеспечивать наименьшие потери передаваемой информации. В этой связи целесообразно использовать счётчики фотонов, которые являются высокочувствительными, однако характеризуются ошибками регистрации данных. Цель работы – разработать методику определения интенсивности регистрируемого оптического излучения в канале однофотонной связи с приёмным модулем на основе счётчика фотонов, позволяющую уменьшить вероятность ошибочной регистрации передаваемых двоичных символов. Разработаны методика снижения потерь информации в асинхронном двоичном однофотонном канале связи с приёмником на основе счётчика фотонов и устройство, её реализующее. Данная методика основана на использовании статистических распределений смеси числа темновых и сигнальных импульсов, полученных на выходе счётчика фотонов при регистрации двоичных символов «0» P_st 0 (N) и «1» P_st 1 (N). Сущность методики заключается в определении интенсивностей оптических сигналов для передачи двоичных символов («0» и «1») и пороговых уровней N₁ и N₂ импульсов, зарегистрированных на выходе счетчика фотонов. Методика позволяет определить нижний и верхний пороговые уровни зарегистрированных импульсов, а также интенсивности оптических сигналов при передаче двоичных символов, обеспечивающие уменьшение вероятности ошибочной регистрации двоичных данных.