【技术实现步骤摘要】
光子轨道角动量模式复用/解复用器的反向设计方法
本专利技术涉及光通信
，更具体的，涉及一种光子轨道角动量模式复用/解复用器的反向设计方法。
技术介绍
随着现代社会对通信容量需求的不断增长，及对振幅、波长、偏振等传统复用维度的利用逐渐接近极限，如何利用空间这一尚未被充分利用的复用维度，即空分复用技术，近年来受到越来越多研究者的瞩目。其中，对携带光子轨道角动量(OAM,orbitalangularmomentum)的涡旋模式进行复用是重要研究方向之一。模式复用/解复用器件是模分复用通信系统中的核心器件。已有研究证实一系列被自由空间分隔的相位板可以实现任意的幺正变换，因此相位板可以简单并且高效地实现模式复用/解复用。解析方法或反向设计方法均可用于设计相位板。解析方法如依据对数-极坐标变换或螺旋变换理论，设计具有坐标变换功能的相位板。反向设计方法如采用波前匹配法或最速下降法等数值算法优化相位板的相位分布。基于波前匹配法的反向设计是通过在每一相位板所在平面，修正正向传播的输入模式fi和逆向传播的输出模式bi之间的...
【技术保护点】
1.一种光子轨道角动量模式复用/解复用器的反向设计方法，其特征在于：所述的反向设计方法包括以下步骤：/nS1：设置若干被自由空间分隔的相位板，将其中一块相位板，记为L
【技术特征摘要】
1.一种光子轨道角动量模式复用/解复用器的反向设计方法，其特征在于：所述的反向设计方法包括以下步骤：
S1：设置若干被自由空间分隔的相位板，将其中一块相位板，记为Le，并将其固定为椭圆透镜的等效形式，即
其中：k为入射光波波矢，fx表示椭圆透镜的长轴焦距，fy表示椭圆透镜的短轴焦距；
S2：计算输出高斯模式逆向传播至Le，并经过Le相位调制时形成的倾斜平面波模式，对第一个相位板，记为L1，至Le使用由OAM模式到倾斜平面波模式的波前匹配法进行优化，采用波前匹配法迭代至相邻两次迭代平均模式转换效率之差小于ε1时停止；
S3：释放对被固定为椭圆透镜的相位板的限制，对所有相位板使用由OAM模式到高斯模式的波前匹配法优化，采用波前匹配法迭代至相邻两次迭代平均模式转换效率之差小于ε2时停止；
S4：以所有相位板每一像素的相移值φi作为参数，相邻阶串扰的加权平均作为目标函数，通过最速下降法最小化目标函数，使最小化，最速下降法迭代至相邻阶最大串扰小于等于非相邻阶最大串扰时停止。
2.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈钰杰，林中政，闻远辉，余思远，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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