大气湍流信道中OAM光束与高斯光束传输性能的实验研究

• 作者: 于策 王天枢 张莹 林鹏 郑崇辉 马万卓
• 来源期刊: 红外与激光工程
• 关键词: 轨道角动量 大气湍流 自由空间光通信
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 光通信与光传感|Optical communication and sensing
• 页码范围: 302-311
• 页数: 10页
• 分类号: TN92
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/IRLA20200400

摘要

通过实验研究了大气湍流信道下中轨道角动量(OAM)光束与高斯光束的传输性能,并将两种光束的传输性能进行对比.实验以加载调制信号的OAM光束以及高斯光束为传输载波,分别测量了在大气湍流信道下两种光束的光束展宽、指向偏差、功率抖动以及误码率.实验结果表明:在大气湍流信道中传输后,OAM光束相比高斯光束,光束展宽减少10.5％,功率抖动的方差下降0.13,指向偏差的散布圆直径减小30.4％,并且光束中心更集中于接收面中心;OAM光束载波系统的最低探测灵敏度达到-28.97 dBm,相比高斯光束提升2.5 dB.实验结果证明了在大气湍流信道传输中,OAM光束比高斯光束受到湍流的影响更小,并且随着湍流强度的增加,OAM光束恶化程度远小于高斯光束.实验的结论为大气湍流信道下自由空间激光通信的发展和应用提供了参考.