渦旋光束攜帶的軌道角動(dòng)量（OAM）為光波的空間域提供了新的維度資源,吸引了越來(lái)越多研究人員的關(guān)注。由于具有不同OAM模式值的渦旋光束相互正交,因此將OAM模式引入傳統(tǒng)光通信領(lǐng)域,衍生出兩種新的應(yīng)用機(jī)制——OAM鍵控（OAM-SK）與OAM復(fù)用（OAM-DM）,這為未來(lái)實(shí)現(xiàn)高速、大容量及高頻譜效率的光通信技術(shù)提供了潛在的解決方案。本文將從OAM光束的類(lèi)別和產(chǎn)生方法等基本概念理論出發(fā),對(duì)這兩種通信應(yīng)用機(jī)制相關(guān)的典型研究案例做簡(jiǎn)要概述,并重點(diǎn)論述三種關(guān)鍵技術(shù),包括OAM光束復(fù)用技術(shù)、OAM光束解調(diào)技術(shù)以及OAM光通信的大氣湍流效應(yīng)抑制技術(shù)。最后,對(duì)OAM光通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)及其前景進(jìn)行了分析與展望。 

【文章來(lái)源】：光電工程. 2020,47(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：34 頁(yè)

【部分圖文】：

光子物理維度資源示意圖Fig.1SchematicillustrationofphysicaldimensionresourcesofphotonsOAMbeam

光電工程https://doi.org/10.12086/oee.2020.190593190593-16圖7(a)基于SPP的OAM解調(diào)方案[74]；(b)DOVG示意圖[118]；(c)采用DOVG實(shí)現(xiàn)OAM光束解調(diào)的系統(tǒng)[40]；(d)基于二維DOVG和計(jì)算全息圖的兩種OAM解調(diào)方案的性能對(duì)比[117]；(e)改進(jìn)的馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x示意圖[121]；(f)采用多孔衍射實(shí)現(xiàn)OAM光束解調(diào)原理圖；(g)基于光學(xué)幾何變換的OAM解調(diào)原理圖[129]；(h)對(duì)數(shù)幾何變換的原理及基于螺旋變換的OAM模式分離方案[131]；(i)產(chǎn)生LG光束并轉(zhuǎn)化為HG模式進(jìn)行檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)裝置圖[135]，(i1)產(chǎn)生LG光束的相位全息圖，(i2)π/2模式轉(zhuǎn)換器Fig.7(a)OAMbeamdemodulationbasedonSPP;(b)SchematicofDOVG;(c)SystemforrealizingOAMbeamdemodulationusingDOVG;(d)ComparisonresultsofOAMbeamdemodulationsbyDOVGandcomputergeneratedhologram[117];(e)SchematicofthemodifiedMach-Zehnder(MZI)interferometer[121];(f)OAMbeamdemodulationbasedonporousdiffraction;(g)OAMdemodulationbasedonopticalgeometrictransformation[129];(h)PrincipleoflogarithmicgeometrictransformationandOAMmodeseparationschemebasedonspiraltransformation[131];(i)ExperimentaldeviceforgeneratinganLGbeamandconvertingittoHGmodefordetection,(i1)phasehologramforgeneratingLGbeam,(i2)π/2converter[135]d4d3d2d1f1f2f3f4SPCCDl=0bl=-9l=-3l=3l=9l=01b2b3d6d4d3d2d1d5e4e3e2e1e5e6f4f3f2f

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