發(fā)布時(shí)間：2022-11-06 08:40

　　渦旋光束由于其獨(dú)特的物理性質(zhì),近年來被廣泛的研究并且應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。渦旋光束攜帶有軌道角動(dòng)量（OAM）的獨(dú)特性質(zhì)使其可以很好的應(yīng)用于光學(xué)通訊領(lǐng)域。OAM作為信息傳輸?shù)拿浇橛兄恍?無限表示范圍等優(yōu)點(diǎn),然而由于物理裝置的復(fù)雜性以及大氣湍流的擾亂,依靠傳統(tǒng)方案搭建的自由空間OAM傳輸系統(tǒng)的識(shí)別準(zhǔn)確率不高,傳輸效率低。為此,我們借助機(jī)器學(xué)習(xí)的工具,采用對(duì)光強(qiáng)分布圖進(jìn)行圖像識(shí)別的方案,對(duì)OAM進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別。在本文中,我們提出并產(chǎn)生了一種混合角動(dòng)量的光束,其在OAM的識(shí)別上具有很大的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也為光的OAM識(shí)別方案提供了更可控的自由度�；诨旌辖莿�(dòng)量的光束,我們利用并改進(jìn)AlexNet架構(gòu)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）機(jī)器學(xué)習(xí)方案,最終實(shí)現(xiàn)了基于花瓣干涉模式的光OAM的高精度識(shí)別。我們分別研究了訓(xùn)練樣本分辨率和訓(xùn)練樣本數(shù)量關(guān)于訓(xùn)練時(shí)間和識(shí)別準(zhǔn)確率的關(guān)系。也研究了識(shí)別準(zhǔn)確率與OAM量子數(shù)l,螺旋相位占整個(gè)混合相位的角動(dòng)量比例n,和傳播距離z這三個(gè)參數(shù)的關(guān)系。我們的研究表明,當(dāng)量子數(shù)l范圍從1到10,和n變化范圍從0.02到0.99時(shí),識(shí)別準(zhǔn)確率接近100%。在OAM模式下識(shí)別出的最小角動(dòng)量比例n的間... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 角動(dòng)量的產(chǎn)生方法及其探測(cè)方法
    1.1 引言
    1.2 角動(dòng)量的產(chǎn)生方法
    1.3 角動(dòng)量的探測(cè)方法
第二章 機(jī)器學(xué)習(xí)方法及其在角動(dòng)量探測(cè)中的應(yīng)用
    2.1 機(jī)器學(xué)習(xí)的軌道角動(dòng)量識(shí)別方法
    2.2 傳輸模式的選擇
    2.3 本文的研究?jī)?nèi)容
第三章 混合角動(dòng)量光束的產(chǎn)生
    3.1 混合角動(dòng)量光束的理論計(jì)算
    3.2 混合角動(dòng)量光束的仿真模擬
    3.3 本章小結(jié)
第四章 采用機(jī)器學(xué)習(xí)識(shí)別混合角動(dòng)量光束的角動(dòng)量量子數(shù)
    4.1 實(shí)驗(yàn)原理和裝置
    4.2 實(shí)驗(yàn)過程和步驟
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    本文研究工作總結(jié)
    本文創(chuàng)新之處
    未來工作展望
參考文獻(xiàn)
研究生期間的研究成果
    一、發(fā)表及待發(fā)表的論文
    二、專利
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]復(fù)合渦旋光束拓?fù)浜蓴?shù)測(cè)量的仿真研究[J]. 毛寧,韋宏艷,蔡冬梅,賈鵬.  中國(guó)激光. 2019(01)
[2]渦旋光束軌道角動(dòng)量檢測(cè)及其性能改善[J]. 柯熙政,謝炎辰,張穎.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]軌道角動(dòng)量技術(shù)在光通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[J]. 張萌,張海懿.  電信網(wǎng)技術(shù). 2017(06)

碩士論文
[1]光學(xué)渦旋場(chǎng)的生成及其角動(dòng)量特性研究[D]. 劉軒.山東師范大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3703195