渦旋光場(chǎng)是具有螺旋相位波前的一種特殊結(jié)構(gòu)光場(chǎng)。由于螺旋相位的存在,在渦旋光場(chǎng)的中心會(huì)產(chǎn)生相位奇點(diǎn),在相位奇點(diǎn)處光束的相位和場(chǎng)強(qiáng)都為0。同時(shí),光束的螺旋相位也會(huì)使光束繞著中心軸線旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生動(dòng)量,光束的光子因此也具有了軌道角動(dòng)量(OAM)。由于這些獨(dú)特的物理性質(zhì),渦旋光場(chǎng)在光學(xué)微操控、光學(xué)測(cè)量、量子態(tài)操控、光通信等方面都有重要的研究?jī)r(jià)值。尤其在光通信方面,因?yàn)镺AM可以提供一個(gè)新的信息調(diào)制維度,因此渦旋光場(chǎng)在提升通信容量和頻譜效率方面具有巨大的潛能。渦旋光場(chǎng)的高速調(diào)控與檢測(cè),是渦旋光場(chǎng)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)。比如,在光通信中,信息數(shù)據(jù)被編碼為不同的OAM態(tài),通過(guò)渦旋光場(chǎng)的高速調(diào)控和檢測(cè),可以實(shí)現(xiàn)高速的OAM通信,提升通信容量。但對(duì)于現(xiàn)有的渦旋光場(chǎng)產(chǎn)生和檢測(cè)方法,由于其產(chǎn)生設(shè)備或方法的原因,渦旋光場(chǎng)的調(diào)控速率較低且檢測(cè)效率低下,限制了渦旋光場(chǎng)在相關(guān)應(yīng)用中的發(fā)展。針對(duì)渦旋光場(chǎng)調(diào)控和檢測(cè)速率低的問(wèn)題,本文提出了新型的渦旋光場(chǎng)調(diào)控和檢測(cè)方法,可以實(shí)現(xiàn)高速率、高效率的渦旋光場(chǎng)調(diào)控和檢測(cè),填補(bǔ)了當(dāng)前研究領(lǐng)域的空白,主要工作和成果如下:1.提出一種基于光束合成的渦旋光場(chǎng)生成及高速調(diào)控方法,根據(jù)光束合成原理,...

【文章頁(yè)數(shù)】：49 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
    1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.1 渦旋光場(chǎng)調(diào)控方面
        1.2.2 渦旋光場(chǎng)檢測(cè)方面
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
第2章 渦旋光場(chǎng)的基本性質(zhì)
    2.1 渦旋光場(chǎng)的光場(chǎng)分布
    2.2 渦旋光場(chǎng)的產(chǎn)生與檢測(cè)
        2.2.1 渦旋光場(chǎng)的產(chǎn)生方法及原理
        2.2.2 渦旋光場(chǎng)的檢測(cè)方法及原理
    2.3 渦旋光場(chǎng)的傳輸
        2.3.1 大氣湍流模型
        2.3.2 渦旋光場(chǎng)在大氣湍流中傳輸
    2.4 渦旋光場(chǎng)的分解
        2.4.1 光束的螺旋分解
        2.4.2 在特定傳輸環(huán)境下的渦旋光場(chǎng)螺旋譜分解
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于光束合成的渦旋光場(chǎng)高速調(diào)控
    3.1 基于光束合成的渦旋光場(chǎng)調(diào)控原理
        3.1.1 基于光束合成的渦旋光場(chǎng)生成原理
        3.1.2 基于光束合成的渦旋光場(chǎng)調(diào)控原理
    3.2 基于光束合成的渦旋光場(chǎng)調(diào)控性能研究
        3.2.1 光束合成參數(shù)對(duì)渦旋光場(chǎng)合成質(zhì)量影響
        3.2.2 渦旋光場(chǎng)的快速調(diào)控
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于直接檢測(cè)的渦旋光場(chǎng)高速檢測(cè)
    4.1 基于直接檢測(cè)的渦旋光場(chǎng)檢測(cè)原理
    4.2 基于直接檢測(cè)的渦旋光場(chǎng)檢測(cè)性能研究
        4.2.1 大氣湍流對(duì)檢測(cè)性能的影響
        4.2.2 對(duì)準(zhǔn)偏差對(duì)檢測(cè)性能的影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 高速OAM鍵控通信
    5.1 OAM通信簡(jiǎn)介
    5.2 高速OAM鍵控通信系統(tǒng)
    5.3 合成相位噪聲對(duì)系統(tǒng)性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3849794