具有不同軌道角動量模的渦旋光具有正交性,且軌道角動量理論上可取無限大,因此基于軌道角動量復(fù)用的渦旋光無線通信可顯著提高通信系統(tǒng)的信道容量。但渦旋光束在傳輸中受到湍流的影響,引起光束擴展、軌道角動量彌散等現(xiàn)象,使光束軌道角動量模之間產(chǎn)生串?dāng)_,降低無線光通信系統(tǒng)的性能。因此,研究湍流環(huán)境下軌道角動量模之間的串?dāng)_,提高渦旋光束的抗湍流能力,以及減小湍流對通信系統(tǒng)的影響是十分重要的。本論文從光束類型、光束參數(shù)以及湍流參數(shù)等角度,采用理論模型與數(shù)值分析相結(jié)合的方法,利用軌道角動量譜研究光束及湍流對無線光通信的影響,提高了無線光通信的性能。本論文的創(chuàng)新內(nèi)容主要分為以下三個方面:1.以拉蓋爾高斯光束作為載體,研究柯爾莫戈洛夫大氣湍流對軌道角動量譜的影響。推導(dǎo)了拉蓋爾高斯光束軌道角動量模的概率密度通式,建立在柯爾莫戈洛夫湍流大氣中傳輸?shù)睦碚撃Ｐ�。通過分析束腰寬度、波長、拓撲荷以及徑向指數(shù)對優(yōu)美拉蓋爾高斯光束和標(biāo)準(zhǔn)拉蓋爾高斯光束在柯爾莫戈洛夫湍流大氣中各軌道角動量模的接收概率的影響,得到能夠提高拉蓋爾高斯光束抗湍流干擾能力的光束及其參數(shù)選擇方案,即具有較小束腰寬度和徑向指數(shù)、較大波長和拓撲荷的優(yōu)美拉蓋爾...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
    1.4 本章小結(jié)
第二章 湍流中渦旋光無線通信基本理論
    2.1 渦旋光束
        2.1.1 典型渦旋光束
        2.1.2 渦旋光束的產(chǎn)生方式
        2.1.3 拓撲荷與軌道角動量
    2.2 軌道角動量在無線光通信中的應(yīng)用
        2.2.1 軌道角動量鍵控和復(fù)用
        2.2.2 基于軌道角動量的渦旋光通信
    2.3 湍流的基本內(nèi)容
        2.3.1 湍流理論
        2.3.2 湍流補償技術(shù)
    2.4 軌道角動量譜
    2.5 本章小結(jié)
第三章 柯爾莫戈洛夫大氣湍流下的軌道角動量譜
    3.1 拉蓋爾高斯光束軌道角動量譜模型
        3.1.1 優(yōu)美和標(biāo)準(zhǔn)拉蓋爾高斯光束
        3.1.2 拉蓋爾高斯光束軌道角動量模的概率密度
    3.2 柯爾莫戈洛夫大氣湍流下拉蓋爾高斯光束軌道角動量譜分析
        3.2.1 湍流參數(shù)對拉蓋爾高斯光束軌道角動量譜的影響
        3.2.2 光源參數(shù)對拉蓋爾高斯光束軌道角動量譜的優(yōu)化
    3.3 本章小結(jié)
第四章 非柯爾莫戈洛夫大氣湍流下的軌道角動量譜
    4.1 完美渦旋軌道角動量譜模型
        4.1.1 完美渦旋光束的傳輸優(yōu)勢
        4.1.2 完美渦旋軌道角動量模的概率密度
    4.2 非柯爾莫戈洛夫大氣湍流下完美渦旋軌道角動量譜分析
        4.2.1 湍流參數(shù)對完美渦旋軌道角動量譜的影響
        4.2.2 光束特性及接收孔徑對完美渦旋軌道角動量譜的優(yōu)化
    4.3 本章小結(jié)
第五章 海洋湍流下的軌道角動量譜
    5.1 隆梅爾光束軌道角動量譜模型
        5.1.1 隆梅爾光束的傳輸優(yōu)勢
        5.1.2 隆梅爾光束軌道角動量模的概率密度
    5.2 海洋湍流下隆梅爾光束軌道角動量譜分析
        5.2.1 湍流參數(shù)對隆梅爾光束軌道角動量譜的影響
        5.2.2 光源參數(shù)對隆梅爾光束軌道角動量譜的優(yōu)化
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
致謝



本文編號：3882904