【技术实现步骤摘要】
OAM复用光束动态传输模拟系统
本专利技术涉及涡旋光复用光束在动态大气湍流下的持续传输模拟技术，尤其涉及一种OAM复用光束动态传输模拟系统。
技术介绍
光束波前携带空间螺旋相位因子exp(ilφ)的光束称为轨道角动量（OrbitalAngularMomentum，OAM）光束，也称为涡旋光束(VortexBeams)，每个光子携带的轨道角动量为lћ，其中φ为方向角，l为拓扑荷数，ћ为OAM的模态值（也称模式值或本征态值）。涡旋光束的相位是连续的，它的波阵面像旋涡一样在传播中保持螺旋向前。随着信息技术的发展，人们对信道容量，传输速率的要求逐渐提高。OAM复用光通信凭借频谱利用率高、安全可靠性高和传输速率高的优势成为了当今研究热点。但是由于自由空间中存在动态大气湍流，系统内部存在工艺缺陷和器件老化，引起涡旋光束相位起伏涡旋光束弥散，导致通信误码率较高。因此，为了分析和设计应对不同强度大气湍流所采用的恢复补偿算法，研究OAM复用光束经过动态大气湍流的持续传输十分重要。为了模拟在大气湍流中传播，基于柯尔莫戈洛夫理论的数值模拟...
【技术保护点】
1.一种OAM复用光束动态传输模拟系统，其特征在于：/n包括依次连通的光源（10）、调制OAM光束（20）、OAM模式复用（30）、动态大气湍流模拟装置（40）和接收解调装置（50）；/n所述的光源（10）选用带调制格式的脉冲信号光；/n所述的调制OAM光束（20）包括光纤耦合器（21）、第1扩束准直镜（22）、第1空间光调制器（23）、第2扩束准直镜（24）和第2空间光调制器（25）；其连通关系是：光源（10）和光纤耦合器（21）依次连通，得到两路相同的光信号B1、B2；光纤耦合器（21）、第1扩束准直镜（22）、第1空间光调制器（23）和合束镜（31）依次连通，光纤耦合...
【技术特征摘要】
1.一种OAM复用光束动态传输模拟系统，其特征在于：
包括依次连通的光源（10）、调制OAM光束（20）、OAM模式复用（30）、动态大气湍流模拟装置（40）和接收解调装置（50）；
所述的光源（10）选用带调制格式的脉冲信号光；
所述的调制OAM光束（20）包括光纤耦合器（21）、第1扩束准直镜（22）、第1空间光调制器（23）、第2扩束准直镜（24）和第2空间光调制器（25）；其连通关系是：光源（10）和光纤耦合器（21）依次连通，得到两路相同的光信号B1、B2；光纤耦合器（21）、第1扩束准直镜（22）、第1空间光调制器（23）和合束镜（31）依次连通，光纤耦合器（21）、第2扩束准直镜（24）、第2空间光调制器（25）和合束镜（31）依次连通，合束镜（31）、第1反射式液晶空间光调制器（41）和控制器（42）依次连通；
所述的OAM模式复用（30）包括合束镜（31），将两束不同拓扑荷值涡旋光束D1、D2，经过合束镜（31）得到复合光束E；
所述的动态大气湍流模拟装置（40）包括第1反射式液晶空间光调制器（41）及其控制器（42）；
所述的接收解调装置（50）包括反射镜（51）、第2反射式液晶空间光调制器（52）、透镜（53）、接收器（54）和处理器（55）；其连通关系是：反射镜（51）、第2反射式液晶空间光调制器（52）、透镜（53）、接收器（54）和控制器（55）依次连通，将解调用的相位全息图加载到第2反射式液晶空间光调制器（52）上恢复出原始高斯光束，用接收器（54）接收光强信息并传递给处理器（55）。
2.按权利要求1所述的涡旋光通信动态传输模拟系统，其特征在于：
所述的动态大气湍流模拟装置（40）中控制器（42）加载的的动态大气湍流模型的生成方法是：
A、采用加入分谐波低频强化的傅里叶数列的方法制作零1、零2、零3大气湍流相位屏（401、402、403），制作时初始大气折射率强度设为10-17m-2/3，为弱大气湍流，相位屏分辨率设为为256×256，针对零1、零2、零3大气湍流相位屏（401、402、403）加权取均值得到第零帧动态大气湍流相位屏（404）；
B、横向风以风速vx0第零次扰动三层湍流相位屏，零1、零2、零3大气湍流相位屏（401、402、403）分别受到影响，相位点整体向右平移，计算出扰动平移后的下一状态...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯金，杨柄涛，杨启强，杨春勇，曹振洲，陈少平，夏智鹏，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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