OAM光通信技术研究进展
发布时间：2021-06-28 23:09
涡旋光束携带的轨道角动量（OAM）为光波的空间域提供了新的维度资源,吸引了越来越多研究人员的关注。由于具有不同OAM模式值的涡旋光束相互正交,因此将OAM模式引入传统光通信领域,衍生出两种新的应用机制——OAM键控（OAM-SK）与OAM复用（OAM-DM）,这为未来实现高速、大容量及高频谱效率的光通信技术提供了潜在的解决方案。本文将从OAM光束的类别和产生方法等基本概念理论出发,对这两种通信应用机制相关的典型研究案例做简要概述,并重点论述三种关键技术,包括OAM光束复用技术、OAM光束解调技术以及OAM光通信的大气湍流效应抑制技术。最后,对OAM光通信技术的未来发展趋势及其前景进行了分析与展望。
【文章来源】：光电工程. 2020,47(03)北大核心CSCD
【文章页数】：34 页
【部分图文】：
光子物理维度资源示意图Fig.1SchematicillustrationofphysicaldimensionresourcesofphotonsOAMbeam
光电工程https://doi.org/10.12086/oee.2020.190593190593-16图7(a)基于SPP的OAM解调方案[74]；(b)DOVG示意图[118]；(c)采用DOVG实现OAM光束解调的系统[40]；(d)基于二维DOVG和计算全息图的两种OAM解调方案的性能对比[117]；(e)改进的马赫-曾德尔干涉仪示意图[121]；(f)采用多孔衍射实现OAM光束解调原理图；(g)基于光学几何变换的OAM解调原理图[129]；(h)对数几何变换的原理及基于螺旋变换的OAM模式分离方案[131]；(i)产生LG光束并转化为HG模式进行检测的实验装置图[135]，(i1)产生LG光束的相位全息图，(i2)π/2模式转换器Fig.7(a)OAMbeamdemodulationbasedonSPP;(b)SchematicofDOVG;(c)SystemforrealizingOAMbeamdemodulationusingDOVG;(d)ComparisonresultsofOAMbeamdemodulationsbyDOVGandcomputergeneratedhologram[117];(e)SchematicofthemodifiedMach-Zehnder(MZI)interferometer[121];(f)OAMbeamdemodulationbasedonporousdiffraction;(g)OAMdemodulationbasedonopticalgeometrictransformation[129];(h)PrincipleoflogarithmicgeometrictransformationandOAMmodeseparationschemebasedonspiraltransformation[131];(i)ExperimentaldeviceforgeneratinganLGbeamandconvertingittoHGmodefordetection,(i1)phasehologramforgeneratingLGbeam,(i2)π/2converter[135]d4d3d2d1f1f2f3f4SPCCDl=0bl=-9l=-3l=3l=9l=01b2b3d6d4d3d2d1d5e4e3e2e1e5e6f4f3f2f
【参考文献】：
期刊论文
[1]涡旋电磁波天线技术研究进展[J]. 郭忠义,汪彦哲,郑群,尹超逸,杨阳,宫玉彬. 雷达学报. 2019(05)
[2]OAM光束短距离自由空间传输特性的实验研究[J]. 席瑞,朱冰. 光电工程. 2019(06)
[3]大气湍流下轨道角动量复用态串扰分析[J]. 柯熙政,宁川,王姣. 红外与激光工程. 2018(11)
[4]矢量涡旋光束的模式连续可调生成技术[J]. 付时尧,高春清. 光学学报. 2019(01)
[5]涡旋光束轨道角动量检测及其性能改善[J]. 柯熙政,谢炎辰,张颖. 光学学报. 2019(01)
[6]Metasurfaces enabling structured light manipulation:advances and perspectives [Invited][J]. 王健. Chinese Optics Letters. 2018(05)
[7]轨道角动量叠加态的产生及其检验[J]. 柯熙政,薛璞. 红外与激光工程. 2018(04)
[8]涡旋光波前畸变校正实验研究[J]. 柯熙政,王夏尧. 光学学报. 2018(03)
[9]利用少模光纤产生涡旋光的实验[J]. 柯熙政,葛甜. 中国激光. 2017(11)
[10]完美涡旋光场的研究进展[J]. 王亚军,李新忠,李贺贺,王静鸽,唐苗苗,汤洁,王屹山,聂兆刚. 激光与光电子学进展. 2017(09)
本文编号：3255214
【文章来源】：光电工程. 2020,47(03)北大核心CSCD
【文章页数】：34 页
【部分图文】：
光子物理维度资源示意图Fig.1SchematicillustrationofphysicaldimensionresourcesofphotonsOAMbeam
光电工程https://doi.org/10.12086/oee.2020.190593190593-16图7(a)基于SPP的OAM解调方案[74]；(b)DOVG示意图[118]；(c)采用DOVG实现OAM光束解调的系统[40]；(d)基于二维DOVG和计算全息图的两种OAM解调方案的性能对比[117]；(e)改进的马赫-曾德尔干涉仪示意图[121]；(f)采用多孔衍射实现OAM光束解调原理图；(g)基于光学几何变换的OAM解调原理图[129]；(h)对数几何变换的原理及基于螺旋变换的OAM模式分离方案[131]；(i)产生LG光束并转化为HG模式进行检测的实验装置图[135]，(i1)产生LG光束的相位全息图，(i2)π/2模式转换器Fig.7(a)OAMbeamdemodulationbasedonSPP;(b)SchematicofDOVG;(c)SystemforrealizingOAMbeamdemodulationusingDOVG;(d)ComparisonresultsofOAMbeamdemodulationsbyDOVGandcomputergeneratedhologram[117];(e)SchematicofthemodifiedMach-Zehnder(MZI)interferometer[121];(f)OAMbeamdemodulationbasedonporousdiffraction;(g)OAMdemodulationbasedonopticalgeometrictransformation[129];(h)PrincipleoflogarithmicgeometrictransformationandOAMmodeseparationschemebasedonspiraltransformation[131];(i)ExperimentaldeviceforgeneratinganLGbeamandconvertingittoHGmodefordetection,(i1)phasehologramforgeneratingLGbeam,(i2)π/2converter[135]d4d3d2d1f1f2f3f4SPCCDl=0bl=-9l=-3l=3l=9l=01b2b3d6d4d3d2d1d5e4e3e2e1e5e6f4f3f2f
【参考文献】：
期刊论文
[1]涡旋电磁波天线技术研究进展[J]. 郭忠义,汪彦哲,郑群,尹超逸,杨阳,宫玉彬. 雷达学报. 2019(05)
[2]OAM光束短距离自由空间传输特性的实验研究[J]. 席瑞,朱冰. 光电工程. 2019(06)
[3]大气湍流下轨道角动量复用态串扰分析[J]. 柯熙政,宁川,王姣. 红外与激光工程. 2018(11)
[4]矢量涡旋光束的模式连续可调生成技术[J]. 付时尧,高春清. 光学学报. 2019(01)
[5]涡旋光束轨道角动量检测及其性能改善[J]. 柯熙政,谢炎辰,张颖. 光学学报. 2019(01)
[6]Metasurfaces enabling structured light manipulation:advances and perspectives [Invited][J]. 王健. Chinese Optics Letters. 2018(05)
[7]轨道角动量叠加态的产生及其检验[J]. 柯熙政,薛璞. 红外与激光工程. 2018(04)
[8]涡旋光波前畸变校正实验研究[J]. 柯熙政,王夏尧. 光学学报. 2018(03)
[9]利用少模光纤产生涡旋光的实验[J]. 柯熙政,葛甜. 中国激光. 2017(11)
[10]完美涡旋光场的研究进展[J]. 王亚军,李新忠,李贺贺,王静鸽,唐苗苗,汤洁,王屹山,聂兆刚. 激光与光电子学进展. 2017(09)
本文编号：3255214
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