光学旋涡与轨道角动量光通信
本文关键词:光学旋涡与轨道角动量光通信 出处:《深圳大学学报(理工版)》2014年04期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:光学旋涡(optical vortices,OV)光束包含螺旋型相位因子,具有全新的自由度——轨道角动量(orbital angular momentum,OAM).OAM本征值为l绻,且理论上拓扑荷l可取任意整数,这为光学旋涡在光通信系统中的各种应用提供基础.目前有很多方法可用于光学旋涡的产生与检测,而光学旋涡在光通信系统中的应用也正是基于这些方法.OAM在自由空间光通信系统中的应用机制可分为OAM键控(OAM状态作为调制方式)和OAM复用(OAM光束作为复用信道).针对这两种机制已展开大量的理论研究和实验探索,认为光学旋涡可为丰富自由空间光通信系统的调制方式和增加传输容量提供潜在的解决方案.光学旋涡光束的OAM和角向位置的不确定性关系也为之带来了与生俱来的安全优势.光学旋涡的独有特性为光通信系统的性能改善提供了巨大潜力.
[Abstract]:The optical vortex optical vortices (OV) beam contains a helical phase factor. It has a new degree of freedom-orbital angular momentum. The eigenvalue is l. In theory, topological charge l is an arbitrary integer, which provides the basis for various applications of optical vortex in optical communication system. At present, there are many methods for the generation and detection of optical vortex. The application of optical vortex in optical communication system is based on these methods. The application mechanism of optical vortex in free space optical communication system can be divided into OAM keying OAM state as modulation mode. And OAM beam multiplexing as a multiplexing channel. A large number of theoretical and experimental studies have been carried out in view of these two mechanisms. It is considered that optical vortex can provide a potential solution for enriching modulation mode and increasing transmission capacity of optical communication system in free space. The uncertainty of OAM and angular position of optical vortex beam also brings about the uncertainty of optical vortex beam. The unique characteristics of optical vortex provide great potential for improving the performance of optical communication system.
【作者单位】: 深圳大学光电工程学院 光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室;南开大学现代光学研究所 光电信息技术科学教育部重点实验室;暨南大学光子技术研究所;深圳大学光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(61036013,61138003)~~
【分类号】:TN929.1
【正文快照】: 引言旋涡是自然界的常见现象,它普遍存在于水、云及气旋等经典宏观系统,也存在于超流体、超导体及波色-爱因斯坦凝聚等量子微观系统中[1],旋涡被认为是波的一种固有形态特征.光作为电磁波的一种形式,同样具有旋涡的特征,当光束具有螺旋形的波前结构时,就称它为光学旋涡(optica
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,本文编号:1396244
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