信息容量的持續(xù)迅猛增長使得人們對波長/頻率、時間、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)對即將到來的“容量危機”,研究者將目光聚焦到了另外一個待開發(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（軌道角動量光束,orbital angular momentum,OAM）和偏振渦旋光（矢量光束,vector beam）,對應(yīng)的光場分別有相位奇點和偏振奇點。由于渦旋光理論上有無窮多個正交模式,可以通過多個渦旋光的復(fù)用組成多個通信信道,再與現(xiàn)有復(fù)用技術(shù)和先進調(diào)制格式信號等結(jié)合,實現(xiàn)光通信的可持續(xù)擴容,為解決“容量危機”提供新途徑。本文結(jié)合目前的研究進展,在集成芯片、自由空間和光纖中,對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處理幾個方面展開了一系列理論及實驗研究工作。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】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：167 頁

【學位級別】：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

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)展趨勢利用這些光波物理維度，已經(jīng)發(fā)展了各種信號復(fù)用技術(shù)以及信號先進高級調(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80年代，基于時間維度的時分復(fù)用技術(shù)（time-division multiplexing, TDM）開始被研究，到2012年Hirooka等人報道了160 Gbaud 奈奎斯特（Nyquist）脈沖TDM在525km光纖中的傳輸[14]，2016年Zhang等人報道了在電子時分復(fù)用（electronical time-division multiplexing, ETDM）中將符號速率提高到138.4 Gbaud，并成功地在2800 km單模光纖（single modefiber, SMF）中進

在商用和研究領(lǐng)域單根光纖容量增長趨勢

【參考文獻】：
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：3441027