【技术实现步骤摘要】
电磁波量子态轨道角动量通信系统及方法
本专利技术涉及电磁波轨道角动量量子态
，更为具体地，涉及一种电磁波量子态轨道角动量通信及方法。
技术介绍
近年来，因为轨道角动量(OAM)是电磁波当中的固有维度，且区别于电磁波电场强度的新维度，所以关于OAM电磁波的研究在通信、导航、雷达探测等领域吸引了大量研究人员的注意。在统计态波束方面，2007年，Thidé等人首次使用圆环形天线阵列在微波频段产生和检测携带OAM的电磁波。2011年，Tamburini等人设计了OAM螺旋反射面天线，并在距离为442m的威尼斯湖面上实现了两路不同OAM电磁波的传输实验，2018年，NTT在28GHz频点，100米范围内成功完成100Gbps链路传输实验；2018年清华大学航电实验室完成世界最长距离172公里空地机载传输实验；在OAM量子态方面，2016年美国科罗拉多大学在低温环境(4K以下)完成了对单个微波量子的传输和操控；2017年日本分子科学研究所加藤政博(KATOH,Masahiro)等人分别用理论和实验证明相对论回旋电子可以辐射携带OA...
【技术保护点】
1.一种电磁波量子态轨道角动量通信系统，其特征在于，所述系统包括发射子系统、接收子系统；其中，/n所述发射子系统包括依次连接的第一高压电源、第一高速电子枪、第一电子回旋产生模块、轨道角动量量子发射器、轨道角动量模态选择器、波束赋形辐射器，以及与所述轨道角动量量子发射器连接的电磁波调制模块；/n所述接收子系统包括依次连接的第二高压电源、第二高速电子枪、第二电子回旋产生模块、轨道角动量量子耦合器、衍射放大装置、电子分选装置、接收解调器以及数据处理单元；/n所述发射子系统用于发射加载有调制数据的复用量子态轨道角动量电磁波信号；/n所述接收子系统用于接收耦合所述复用量子态轨道角动量...
【技术特征摘要】
1.一种电磁波量子态轨道角动量通信系统，其特征在于，所述系统包括发射子系统、接收子系统；其中，
所述发射子系统包括依次连接的第一高压电源、第一高速电子枪、第一电子回旋产生模块、轨道角动量量子发射器、轨道角动量模态选择器、波束赋形辐射器，以及与所述轨道角动量量子发射器连接的电磁波调制模块；
所述接收子系统包括依次连接的第二高压电源、第二高速电子枪、第二电子回旋产生模块、轨道角动量量子耦合器、衍射放大装置、电子分选装置、接收解调器以及数据处理单元；
所述发射子系统用于发射加载有调制数据的复用量子态轨道角动量电磁波信号；
所述接收子系统用于接收耦合所述复用量子态轨道角动量电磁波信号，以对所述复用量子态轨道角动量电磁波信号进行解复用和解调处理，并对解复用和解调处理后的数据进行数据处理。
2.如权利要求1所述的电磁波量子态轨道角动量通信系统，其特征在于，在所述发射子系统中，
所述第一高速电子枪，用于产生第一自由电子；
所述第一高压电源，用于提供直流高压，将所述第一自由电子加速至相对论高速状态，形成高速运动的电子；
所述第一电子回旋产生模块，用于将所述高速运动的电子转变为第一高速回旋运动的电子；
所述轨道角动量量子发射器，用于基于所述第一高速回旋运动的电子发射量子态轨道角动量电磁波；
所述电磁波调制模块，用于将通信数据调制至所述量子态轨道角动量电磁波上；
所述轨道角动量模态选择器，用于从调制后的量子态轨道角动量电磁波中筛选出所需模态和频率的量子态轨道角动量电磁波；
所述波束赋形辐射器，用于将筛选出的量子态轨道角动量电磁波辐射到自由空间。
3.如权利要求2所述的电磁波量子态轨道角动量通信系统，其特征在于，在所述接收子系统中，
所述第二高速电子枪，用于产生第二自由电子；
所述第二高压电源，用于提供直流高压，将所述第二自由电子加速至相对论高速状态，形成高速运动的电子；
所述第二电子回旋产生模块，用于将所述高速运动的电子转变为第二高速回旋运动的电子；
所述轨道角动量量子耦合器，用于将自由空间中的所述量子态轨道角动量电磁波耦合到所...
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