與傳統(tǒng)的自由空間光（Free Space Optical,FSO）通信相比,基于軌道角動(dòng)量（Orbital Angular Momentum,OAM）的自由空間光通信可以實(shí)現(xiàn)高安全性、高頻譜效率、大容量的傳輸,很大程度上解決了目前頻譜資源有限的情況下提升信道容量和頻譜效率的問(wèn)題。然而在實(shí)際傳輸過(guò)程中,大氣湍流的存在明顯地降低了基于OAM的自由空間光通信系統(tǒng)的性能,比如導(dǎo)致OAM模式間的串?dāng)_、系統(tǒng)容量下降、誤碼等問(wèn)題。因此,研究大氣湍流對(duì)攜帶軌道角動(dòng)量的光束在自由空間中傳輸特性的影響,對(duì)于提升自由空間光通信系統(tǒng)性能具有重要的參考價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本論文以減輕大氣湍流的影響為目標(biāo),采用數(shù)值模擬方法主要研究了攜帶OAM的部分相干貝塞爾高斯（Bessel–Gaussian,BG）光束在各向異性非柯爾莫哥洛夫（non-Kolmogorov）大氣湍流中的傳輸特性。因?yàn)榕c目前常用的攜帶OAM的拉蓋爾高斯光束相比,部分相干貝塞爾高斯（Bessel–Gaussian,BG）光束具有非衍射性和自愈特性而且還具有更多可調(diào)節(jié)的光源參數(shù),可以減輕大氣湍流的影響,因此本論文選擇部分相干BG光束作為傳輸光源。另外,采... 

【文章來(lái)源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：55 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
        1.2.1 攜帶OAM的光束在自由空間中傳輸?shù)难芯楷F(xiàn)狀
        1.2.2 存在問(wèn)題分析
    1.3 論文工作目標(biāo)與思路
    1.4 各章節(jié)內(nèi)容安排
第2章 攜帶軌道角動(dòng)量的光束在自由空間中的傳輸理論
    2.1 大氣折射率起伏的功率譜模型
        2.1.1 柯爾莫哥洛夫功率譜
        2.1.2 塔塔爾斯基功率譜
        2.1.3 馮卡曼功率譜
        2.1.4 修正的功率譜
        2.1.5 非柯爾莫哥洛夫功率譜
    2.2 部分相干貝塞爾高斯光在各向異性大氣湍流中的傳輸模型
        2.2.1 各向異性非柯爾莫哥洛夫大氣湍流譜
        2.2.2 各向異性大氣湍流中部分相干BG光束OAM的螺旋譜
    2.3 基于OAM的FSO系統(tǒng)的信道容量
    2.4 本章小結(jié)
第3章 部分相干貝塞爾高斯光束在各向異性大氣湍流中的傳輸特性
    3.1 部分相干BG光OAM模式的螺旋譜分析
        3.1.1 OAM模式數(shù)對(duì)螺旋譜的影響
        3.1.2 大氣湍流的各向異性對(duì)螺旋譜的影響
        3.1.3 光源空間相干性對(duì)螺旋譜的影響
    3.2 部分相干BG光OAM模式檢測(cè)概率的分析
        3.2.1 光源參數(shù)對(duì)OAM模式檢測(cè)概率的影響
        3.2.2 大氣湍流參數(shù)對(duì)OAM模式檢測(cè)概率的影響
    3.3 基于部分相干BG光OAM通信的信道容量分析
        3.3.1 光源參數(shù)對(duì)信道容量的影響
        3.3.2 大氣湍流參數(shù)對(duì)信道容量的影響
        3.3.3 部分相干BG光與LG光的信道容量對(duì)比
    3.4 本章小結(jié)
第4章 總結(jié)與展望
    4.1 總結(jié)
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Average Capacity of OAM-Multiplexed FSO System with Vortex Beam Propagating Through Non-Kolmogorov Turbulence[J]. Hua Tang,Wei Xu,Guohua Wu.  中國(guó)通信. 2016(10)
[2]Bessel–Gauss photon beams with fractional order vortex propagation in weak non-Kolmogorov turbulence[J]. Jie Gao,Yu Zhu,Donglin Wang,Yixin Zhang,Zhengda Hu,Mingjian Cheng.  Photonics Research. 2016(02)
[3]軌道角動(dòng)量態(tài)復(fù)用通信研究[J]. 趙生妹,蔣欣成,鞏龍延,程維文,鄭寶玉.  南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
[4]大氣斜程傳輸中高階貝塞爾高斯光束軌道角動(dòng)量的研究[J]. 柯熙政,郭新龍.  紅外與激光工程. 2015(12)
[5]大氣湍流對(duì)軌道角動(dòng)量態(tài)復(fù)用系統(tǒng)通信性能的影響[J]. 鄒麗,趙生妹,王樂(lè).  光子學(xué)報(bào). 2014(09)
[6]在大氣湍流斜程傳輸中拉蓋高斯光束的軌道角動(dòng)量的研究[J]. 柯熙政,諶娟,楊一明.  物理學(xué)報(bào). 2014(15)
[7]部分相干貝塞爾高斯光束在非柯爾莫哥諾夫湍流中的傳輸特性[J]. 江月松,張新崗,王帥會(huì),歐軍,唐華.  光子學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]具軌道角動(dòng)量光束用于光通信編碼及解碼研究[J]. 呂宏,柯熙政.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)



本文編號(hào)：3011113