光学旋涡与轨道角动量光通信

• 作者: 张萌 李朝晖 李玉茹 牛憨笨 袁小聪 贾平 闵长俊 雷霆
• 来源期刊: 深圳大学学报（理工版）
• 学科: 工学
• 关键词: 光通信技术 光学旋涡 轨道角动量 自由空间光通信 复用 调制 不确定原理 通信容量 误码率
• 年，卷（期）: 2014,（4）
• 所属期刊栏目: 光电工程
• 页码范围: 331-346
• 页数: 16页
• 分类号: TN929.1
• 字数: 6073字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1249.2014.04331

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(h),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.