發(fā)布時間：2020-06-27 03:26

【摘要】：近年來,人們越來越需要高速率的通信,但是目前的通信系統(tǒng)的通信容量快要達到極限,因此需要發(fā)展新的技術(shù)來提高通信容量。光束的軌道角動量為提高光通信的通信容量提供了一個值得去研究的新方法。具有不同l值的OAM光束具有正交性,將其用在通信系統(tǒng)中可以提高通信速率。因此,在OAM光束被證明可以調(diào)制并能夠傳遞信息后,科研工作者們掀起了一陣OAM光束應(yīng)用到光通信系統(tǒng)的研究熱潮。OAM光通信系統(tǒng)分為自由空間光通信和光纖通信,在自由空間光通信中,OAM光在傳輸過程中會受到通信系統(tǒng)接收端偏移的影響,產(chǎn)生模式串?dāng)_,影響通信的質(zhì)量。因此,本文針對通信系統(tǒng)接收端的偏移情況,研究了OAM光束的模式串?dāng)_和光纖耦合效率,進而對系統(tǒng)的誤碼率進行了分析。本文的主要內(nèi)容:(1)論述了目前研究人員將OAM光束用于光通信的研究現(xiàn)狀,介紹了軌道角動量的基礎(chǔ)知識,并利用MATLAB工具仿真了LG光束的強度分布和相位分布;(2)描述了通信系統(tǒng)的接收端存在偏移(橫向偏移和角度偏移)的情況,并推導(dǎo)了接收機出現(xiàn)偏移時光束的表達式,分析了模式串?dāng)_的原理,介紹了螺旋譜的定義,對接收端存在不同橫向偏移量和不同角度偏移量時,不同拓撲荷的OAM光束串?dāng)_的情況進行仿真并畫出OAM光束的相對功率圖,最后對仿真結(jié)果進行分析;(3)介紹了空間光耦合到光纖的基本模型和OAM光在光纖中的存在形式,推導(dǎo)了OAM光耦合到環(huán)形光纖的模型,并計算了不同偏移量下的光纖耦合效率,畫出光纖耦合效率隨不同偏移量的變化曲線圖并進行分析;(4)研究了不同偏移量對系統(tǒng)誤碼率的影響,畫出誤碼率與偏移量的變化曲線圖并進行分析。本文從OAM通信系統(tǒng)出現(xiàn)偏移的角度,分析研究了通信的系統(tǒng)光纖耦合效率和誤碼率,所得結(jié)果為以后研究OAM光通信系統(tǒng)提供參考。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.1
【圖文】：

用過程中發(fā)揮重大作用。除卻基于環(huán)形光纖建立的 OAM 態(tài)通信系統(tǒng)之外，在 2011 年，Awaji Y[了基于多芯光纖的 OAM 態(tài)復(fù)用通信系統(tǒng)。該實驗室將 OAM 態(tài)為 0 的 OAM 態(tài)為 1 和 6 的拉蓋爾-高斯光束耦合進 7 芯光纖，搭建了一套it/s 的 OAM 態(tài)模分復(fù)用通信系統(tǒng)。通信模型如圖 1-1 所示：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文Jian Wang，Jeng-Yuan Yang 和 Irfan M.Fazal 等人[16]提出并實，通信速率顯著提升。在其提出的高速通信實驗?zāi)Ｐ椭�，他OAM 態(tài)，以此代表 4 路正交幅度調(diào)制編碼光信號(Quadratur, QAM)，每一路的通信速率為 42.8Gbit/s。通過對 OAM 態(tài)后，總的傳輸速率達到 1.37Tbit/s，系統(tǒng)的頻帶利用率達到 2圖 1-2 所示：

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

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本文編號：2731271