折射率环状分布光纤中基于高阶贝塞尔函数的轨道角动量模式分析

发布时间：2019-04-25 17:26

【摘要】：根据轨道角动量(OAM)密度的定义,推导出高阶贝塞尔光束和高阶拉盖尔高斯光束一样具有轨道角动量,且不存在发散角的问题,并基于该理论提出了一种适合基于高阶贝塞尔函数的OAM光束传输的折射率环状分布的光纤结构。理论分析了在这种折射率环状分布结构的光纤中可能传输的OAM模式,并且仿真得出了这几个OAM模式的强度分布图和相位分布图。理论分析的结果表明,光纤中可以传输的模式数目并不单纯随着某一个光纤结构参数的改变呈线性变化,而是取决于折射率环状分布光纤内径和外径分别对应的归一化频率V1和V2的区间内所有阶贝塞尔函数根的总数目。
[Abstract]:According to the definition of orbital angular momentum (OAM) density, it is deduced that the higher-order Bessel beam and the higher-order Laguerre Gao Si beam have the orbital angular momentum as well as the higher-order Laguerre-Gao Si beam, and there is no problem of divergence angle. Based on this theory, an optical fiber structure suitable for the circular distribution of refractive index of OAM beams based on higher-order Bessel function is proposed. The possible transmission of OAM modes in the fiber with circular refractive index distribution is analyzed theoretically, and the intensity and phase distributions of these OAM modes are obtained by simulation. The results of theoretical analysis show that the number of modes that can be transmitted in an optical fiber does not change linearly only with the change of a fiber's structural parameters. It depends on the total number of Bessel function roots in the range of normalized frequencies V _ 1 and V _ 2 corresponding to the inner and outer diameters of the ring-shaped fiber with refractive index distribution, respectively.
【作者单位】： 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室;聊城大学山东省光通信科学与技术省重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(61205065) 高等学校博士学科点专项科研基金(20110005110014) IPOC开放课题(北京邮电大学)(IPOC2013B005) 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室(上海交通大学)(2013G-ZKF031310)
【分类号】：TN929.1

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2465317