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专利号: 2017108814514
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于RVP调制的抑制非对准OAM复用系统串扰的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,在非对准OAM复用系统发送端将待传送信息通过光调制器调制到高斯光束上,得到高斯态光信号;

步骤2,将高斯态光信号通过空间光调制器转换为OAM态,得到OAM态光信号;

步骤3,当存在中心位移、角度倾斜时,非对准OAM复用系统使OAM态向其相邻模式弥撒,针对不同的OAM态拓扑荷产生不同的半径可变相位,并将各半径可变相位调制到对应的OAM态中,得到多路半径可变相位调制的OAM态光信号,通过复用技术,获得多路复用态;

当存在中心位移时,导致的信道串扰为:

式中,

其中, 表示中心位移导致的信道串扰,Anl是光束包含OAM成分的幅度,表示横向相位,ELG表示LG模式光束的场强,ω0表示束腰半径,x0=δcosθ,y0=δsinθ, x0是接收端中心与光束中心在x轴方向上的偏离值,y0是接收端中心与光束中心在y轴方向上的偏离值, 是二项式系数,l为OAM态拓扑荷,In-g(·)是n-g阶贝塞尔修正函数, 为极坐标;

步骤4,多路复用态经空间传播后到达非对准OAM复用系统接收端,接收端对多路复用态进行坐标转换OAM态检测,得到相位呈线性分布的平面波;

步骤5,平面波经傅立叶凸透镜汇聚于焦平面,并在焦平面汇聚成在水平和垂直方向上分布的一系列光斑,根据这一系列光斑解调出光束上的信息,从而抑制非对准OAM复用系统信道串扰。

2.根据权利要求1所述基于RVP调制的抑制非对准OAM复用系统串扰的方法,其特征在于,所述步骤1的数学表达式如下:U(r,t)=s(t)U(r)

其中,U(r,t)表示高斯态光信号,s(t)表示待传送信息,U(r)表示高斯光束光场径向分布,r为径向坐标,t为时间。

3.根据权利要求1所述基于RVP调制的抑制非对准OAM复用系统串扰的方法,其特征在于,步骤2所述OAM态光信号光场分布为:U(r,θ,t)=s(t)U(r)×exp(-ilθ)

其中,U(r,θ,t)表示OAM态光信号光场分布,s(t)表示待传送信息,U(r)表示高斯光束光场径向分布,exp(-ilθ)表示光束携带的涡旋相位,r为径向坐标,θ为方向角,t为时间,l为OAM态拓扑荷,i表示虚数单位。

4.根据权利要求1所述基于RVP调制的抑制非对准OAM复用系统串扰的方法,其特征在于,步骤3所述多路复用态表示为:其中,U2(r,θ,t)表示多路半径可变相位调制的OAM态光场分布,s(t)表示待传送信息,U(r)表示高斯光束光场径向分布,exp(-ilθ)表示光束携带的涡旋相位, 表示OAM态拓扑荷为l的半径可变相位,m表示半径可变相位参数,r为径向坐标,R为半径可变相位的尺寸大小,θ为方向角,t为时间,i表示虚数单位。

5.根据权利要求1所述基于RVP调制的抑制非对准OAM复用系统串扰的方法,其特征在于,步骤5所述光斑的位置为:其中,x'表示聚焦光斑在水平轴的位置,y'表示聚焦光斑在垂直轴的位置,Δ=fλ/(2aπ),Λ=-fλ/(alnR),a=d/2π,f为傅立叶凸透镜的焦距,λ为光的波长,R为半径可变相位的尺寸大小,d为转换后光束的宽度,m表示半径可变相位参数。