基于深度学习的空间结构光场信息提取及通信研究

发布时间：2024-04-17 23:22

　　空间结构光场是指光场的相位、偏振等在空间上呈特殊分布的结构化光场,比较典型的有涡旋光场、矢量光场等。结构光场所具有的独特的动力学特性、轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)特性和拓扑结构,为基于光波或光子载运信息、传输能量、向物质传递角动量等方面的应用打开了一个新的通道,现已广泛应用于光学微操控、通信、粒子诱捕等方面。尤其是在通信领域,研究探索空间结构光通信技术有望于解决随着大数据、人工智能、“全光互联”等应用的发展以及智能终端的普及所引起的人们在通信容量、调制方式以及安全性等方面的新要求。在空间结构光通信研究中,主要可分为模式调制和模式复用两大类。模式调制和模式复用应用的关键在于模式的有效识别,现有研究工作中对于模态的检测主要基于干涉法和衍射法,空间结构光束经过特定的光学元器件后,根据衍射或干涉图案较明显的特征来区分不同模式的空间结构光束。随着拓扑荷的增大,大气湍流的干扰、器件的限制以及识别能力的局限,模态识别范围逐渐减小,准确率也急剧下降,只能检测有限的空间结构光模态。与此同时,空间结构光束在传输过程由于大气湍流的影响会产生的畸变及模式串扰,这也严重...

【文章页数】：136 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2.1螺旋相位板结构图

图2.2高斯光通过螺旋相位板产生涡旋光示意图

图2.3光学涡旋的计算全息图

图2.4空间光调制器产生涡旋光示意图

本文编号：3957079