信息容量的持續(xù)迅猛增長(zhǎng)使得人們對(duì)波長(zhǎng)/頻率、時(shí)間、幅度、相位、偏振這些光波物理維度資源的開發(fā)利用接近極致。為了應(yīng)對(duì)即將到來的“容量危機(jī)”,研究者將目光聚焦到了另外一個(gè)待開發(fā)的光波維度,即光波的橫向空間維度,通過增加空間中并行的通信信道數(shù)目來提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜效率。渦旋光作為一種具有橫向空間分布的光束,在光通信中的應(yīng)用引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。渦旋光通常分為相位渦旋光（軌道角動(dòng)量光束,orbital angular momentum,OAM）和偏振渦旋光（矢量光束,vector beam）,對(duì)應(yīng)的光場(chǎng)分別有相位奇點(diǎn)和偏振奇點(diǎn)。由于渦旋光理論上有無窮多個(gè)正交模式,可以通過多個(gè)渦旋光的復(fù)用組成多個(gè)通信信道,再與現(xiàn)有復(fù)用技術(shù)和先進(jìn)調(diào)制格式信號(hào)等結(jié)合,實(shí)現(xiàn)光通信的可持續(xù)擴(kuò)容,為解決“容量危機(jī)”提供新途徑。本文結(jié)合目前的研究進(jìn)展,在集成芯片、自由空間和光纖中,對(duì)相位渦旋光和偏振渦旋光在模式復(fù)用、模式編碼通信和信號(hào)處理幾個(gè)方面展開了一系列理論及實(shí)驗(yàn)研究工作。具體內(nèi)容如下:（1）渦旋光的基礎(chǔ)理論分析和關(guān)鍵技術(shù)研究。分別介紹了相位渦旋光和偏振渦旋光的基礎(chǔ)理論,光纖中渦旋光的基礎(chǔ)理論,以及渦旋光束產(chǎn)生... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：167 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

思科可視化網(wǎng)絡(luò)指數(shù)全球IP流量預(yù)測(cè)

間和橫向空間分布[8, 9]，如圖1-2所示。圖1-2 光波基本物理維度1.1.1 光通信發(fā)展趨勢(shì)利用這些光波物理維度，已經(jīng)發(fā)展了各種信號(hào)復(fù)用技術(shù)以及信號(hào)先進(jìn)高級(jí)調(diào)制技術(shù)用以提升光通信容量[10-13]，如圖1-3所示。在二十世紀(jì)80年代，基于時(shí)間維度的時(shí)分復(fù)用技術(shù)（time-division multiplexing, TDM）開始被研究，到2012年Hirooka等人報(bào)道了160 Gbaud 奈奎斯特（Nyquist）脈沖TDM在525km光纖中的傳輸[14]，2016年Zhang等人報(bào)道了在電子時(shí)分復(fù)用（electronical time-division multiplexing, ETDM）中將符號(hào)速率提高到138.4 Gbaud，并成功地在2800 km單模光纖（single modefiber, SMF）中進(jìn)

在商用和研究領(lǐng)域單根光纖容量增長(zhǎng)趨勢(shì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Highly efficient generation of arbitrary vector beams with tunable polarization,phase, and amplitude[J]. SHENG LIU,SHUXIA QI,YI ZHANG,PENG LI,DONGJING WU,LEI HAN,JIANLIN ZHAO.  Photonics Research. 2018(04)
[2]Advances in communications using optical vortices[J]. Jian Wang.  Photonics Research. 2016(05)



本文編號(hào)：3441027