大气湍流信道中聚焦涡旋光束轨道角动量串扰特性

摘要：

携带轨道角动量的涡旋光束作为传输信息的载体能有效提高信息传输效率,然而在传输过程中受大气湍流影响轨道角动量会发生串扰.基于螺旋谱分析理论,推导得到了聚焦拉盖尔高斯光束在各向异性大气湍流中传输时的螺旋谱解析表达式,并对比分析不同湍流和光束参数对聚焦与非聚焦拉盖尔高斯光束接收功率的影响,最后利用多相位屏法进行模拟验证.结果表明:随着传输距离、湍流强度、拓扑荷数的增大以及湍流内尺度、光束波长的减小,接收功率减小,轨道角动量串扰增大;接收孔径到达一定值时对轨道角动量串扰的影响非常小;聚焦光束比非聚焦光束的轨道角动量串扰要小.这些结果将对提高自由空间光通信的质量有一定意义.

关键词：大气湍流、聚焦涡旋光束、轨道角动量串扰、多相位屏法

所属期刊栏目：69

资助基金：国家自然科学基金批准号:61805173

在线出版日期：2020-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：98-104