湍流環(huán)境下渦旋光無(wú)線通信模間串?dāng)_分析與研究
發(fā)布時(shí)間:2024-01-23 15:23
具有不同軌道角動(dòng)量模的渦旋光具有正交性,且軌道角動(dòng)量理論上可取無(wú)限大,因此基于軌道角動(dòng)量復(fù)用的渦旋光無(wú)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(kuò)展、軌道角動(dòng)量彌散等現(xiàn)象,使光束軌道角動(dòng)量模之間產(chǎn)生串?dāng)_,降低無(wú)線光通信系統(tǒng)的性能。因此,研究湍流環(huán)境下軌道角動(dòng)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(duì)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(dòng)量譜研究光束及湍流對(duì)無(wú)線光通信的影響,提高了無(wú)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(gè)方面:1.以拉蓋爾高斯光束作為載體,研究柯?tīng)柲曷宸虼髿馔牧鲗?duì)軌道角動(dòng)量譜的影響。推導(dǎo)了拉蓋爾高斯光束軌道角動(dòng)量模的概率密度通式,建立在柯?tīng)柲曷宸蛲牧鞔髿庵袀鬏數(shù)睦碚撃P汀Mㄟ^(guò)分析束腰寬度、波長(zhǎng)、拓?fù)浜梢约皬较蛑笖?shù)對(duì)優(yōu)美拉蓋爾高斯光束和標(biāo)準(zhǔn)拉蓋爾高斯光束在柯?tīng)柲曷宸蛲牧鞔髿庵懈鬈壍澜莿?dòng)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(zhǎng)和拓?fù)浜傻膬?yōu)美拉蓋爾...
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(guó)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(wú)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?fù)浜膳c軌道角動(dòng)量
2.2 軌道角動(dòng)量在無(wú)線光通信中的應(yīng)用
2.2.1 軌道角動(dòng)量鍵控和復(fù)用
2.2.2 基于軌道角動(dòng)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(bǔ)償技術(shù)
2.4 軌道角動(dòng)量譜
2.5 本章小結(jié)
第三章 柯?tīng)柲曷宸虼髿馔牧飨碌能壍澜莿?dòng)量譜
3.1 拉蓋爾高斯光束軌道角動(dòng)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(dòng)量模的概率密度
3.2 柯?tīng)柲曷宸虼髿馔牧飨吕w爾高斯光束軌道角動(dòng)量譜分析
3.2.1 湍流參數(shù)對(duì)拉蓋爾高斯光束軌道角動(dòng)量譜的影響
3.2.2 光源參數(shù)對(duì)拉蓋爾高斯光束軌道角動(dòng)量譜的優(yōu)化
3.3 本章小結(jié)
第四章 非柯?tīng)柲曷宸虼髿馔牧飨碌能壍澜莿?dòng)量譜
4.1 完美渦旋軌道角動(dòng)量譜模型
4.1.1 完美渦旋光束的傳輸優(yōu)勢(shì)
4.1.2 完美渦旋軌道角動(dòng)量模的概率密度
4.2 非柯?tīng)柲曷宸虼髿馔牧飨峦昝罍u旋軌道角動(dòng)量譜分析
4.2.1 湍流參數(shù)對(duì)完美渦旋軌道角動(dòng)量譜的影響
4.2.2 光束特性及接收孔徑對(duì)完美渦旋軌道角動(dòng)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(dòng)量譜
5.1 隆梅爾光束軌道角動(dòng)量譜模型
5.1.1 隆梅爾光束的傳輸優(yōu)勢(shì)
5.1.2 隆梅爾光束軌道角動(dòng)量模的概率密度
5.2 海洋湍流下隆梅爾光束軌道角動(dòng)量譜分析
5.2.1 湍流參數(shù)對(duì)隆梅爾光束軌道角動(dòng)量譜的影響
5.2.2 光源參數(shù)對(duì)隆梅爾光束軌道角動(dòng)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(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
致謝
本文編號(hào):3882904
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(guó)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(wú)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?fù)浜膳c軌道角動(dòng)量
2.2 軌道角動(dòng)量在無(wú)線光通信中的應(yīng)用
2.2.1 軌道角動(dòng)量鍵控和復(fù)用
2.2.2 基于軌道角動(dòng)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(bǔ)償技術(shù)
2.4 軌道角動(dòng)量譜
2.5 本章小結(jié)
第三章 柯?tīng)柲曷宸虼髿馔牧飨碌能壍澜莿?dòng)量譜
3.1 拉蓋爾高斯光束軌道角動(dòng)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(dòng)量模的概率密度
3.2 柯?tīng)柲曷宸虼髿馔牧飨吕w爾高斯光束軌道角動(dòng)量譜分析
3.2.1 湍流參數(shù)對(duì)拉蓋爾高斯光束軌道角動(dòng)量譜的影響
3.2.2 光源參數(shù)對(duì)拉蓋爾高斯光束軌道角動(dòng)量譜的優(yōu)化
3.3 本章小結(jié)
第四章 非柯?tīng)柲曷宸虼髿馔牧飨碌能壍澜莿?dòng)量譜
4.1 完美渦旋軌道角動(dòng)量譜模型
4.1.1 完美渦旋光束的傳輸優(yōu)勢(shì)
4.1.2 完美渦旋軌道角動(dòng)量模的概率密度
4.2 非柯?tīng)柲曷宸虼髿馔牧飨峦昝罍u旋軌道角動(dòng)量譜分析
4.2.1 湍流參數(shù)對(duì)完美渦旋軌道角動(dòng)量譜的影響
4.2.2 光束特性及接收孔徑對(duì)完美渦旋軌道角動(dòng)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(dòng)量譜
5.1 隆梅爾光束軌道角動(dòng)量譜模型
5.1.1 隆梅爾光束的傳輸優(yōu)勢(shì)
5.1.2 隆梅爾光束軌道角動(dòng)量模的概率密度
5.2 海洋湍流下隆梅爾光束軌道角動(dòng)量譜分析
5.2.1 湍流參數(shù)對(duì)隆梅爾光束軌道角動(dòng)量譜的影響
5.2.2 光源參數(shù)對(duì)隆梅爾光束軌道角動(dòng)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(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
致謝
本文編號(hào):3882904
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