讲座4-2-基于光子轨道角动量的复用和交换

1_____________________________《通信原理》国防科技大学电子科学与工程学院马东堂1第二节基于光子轨道角动量的复用和交换讲座四基于OAM的光通信技术„OAM复用基于光子轨道角动量的复用和交换2_____________________________《通信原理》国防科技大学电子科学与工程学院马东堂基于光子轨道角动量的复用和交换(,)()exp()iUrAlriθθ=¾OAM光束：220()exp(/)Arrω∝−¾高斯光束：拓扑电荷数基于光子轨道角动量的复用和交换(,,)()()exp()SUrtStArilθθ=⋅⋅¾携带信息的OAM光束：()()(,,)exp()SStArUrtliθθ=⋅−⋅¾接收端恢复信息：3_____________________________《通信原理》国防科技大学电子科学与工程学院马东堂基于光子轨道角动量的复用和交换exp()ilθexp()ilθ−基于光子轨道角动量的复用和交换4_____________________________《通信原理》国防科技大学电子科学与工程学院马东堂基于光子轨道角动量的复用和交换基于光子轨道角动量的复用和交换5_____________________________《通信原理》国防科技大学电子科学与工程学院马东堂基于光子轨道角动量的复用和交换„OAM光束之间的交换基于光子轨道角动量的复用和交换1111(,,)()()exp()SUrtStArilθθ=⋅⋅2222(,,)()()exp()SUrtStArilθθ=⋅⋅12exp[(])lliθ+−1112(,,)()()exp()ExSUrtStArilθθ∝⋅⋅2221(,,)()()exp()ExSUrtStArilθθ∝⋅⋅6_____________________________《通信原理》国防科技大学电子科学与工程学院马东堂基于光子轨道角动量的复用和交换„涡旋光束的优点¾涡旋光束是近轴光束的正交、完备基，是物理上真实存在的光束，且在自由空间传输时相互独立；¾涡旋光束很容易生成，且携带仅由一个拓扑电荷数“l”表征的角动量，可利用与生成光束相反的方法解调，解调后能量处于光束中心，易于检测；¾这种单一环形光束有利用信息光学的空间滤波，能进一步增加横向空间利用率；¾只有正对且覆盖大部分光束的反向相位板才能完成解调，侧向散射光不携带信息，保密性好。