多奇点涡旋光束的探测方法、装置和密钥分发系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光电技术领域，具体涉及一种多奇点涡旋光束的探测方法、装置和密钥分发系统。其中，多奇点涡旋光束的探测方法，包括：获取强度分布信息；强度分布信息包括多奇点涡旋光束传播过程中在两个预设平面处的强度分布；两个预设平面为垂直于多奇点涡旋光束的传播方向的,相距预设距离的两个平面；将强度分布信息输入至相位信息确定模型，得到多奇点涡旋光束的相位信息；其中，相位信息确定模型是基于预设数量的样本强度分布信息和样本强度分布信息对应的相位信息标签，对预设的人工神经网络训练得到的。如此，通过训练后的人工神经网络进行多奇点涡旋光束的相位信息的确定，可以较为精确的探测多奇点涡旋光束的相位信息。以较为精确的探测多奇点涡旋光束的相位信息。以较为精确的探测多奇点涡旋光束的相位信息。

【技术实现步骤摘要】
多奇点涡旋光束的探测方法、装置和密钥分发系统


[0001]本专利技术涉及光电
，尤其涉及一种多奇点涡旋光束的探测方法、装置和密钥分发系统。

技术介绍

[0002]光子除了携带有线性动量之外，也可以携带角动量，角动量包括自旋角动量和轨道角动量。自旋角动量对应着光子的自旋或光场的偏振，轨道角动量则描述了光子的螺旋波前性质。具有轨道角动量的激光束被人们称为涡旋光束，它的强度存在暗核，相位存在奇点。除了以拉盖尔
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高斯模式为代表的单奇点涡旋光束之外，近年来人们开始研究具有多奇点的复杂涡旋光束，比如涡旋晶格、涡旋阵列、SU(2)涡旋模式，它们是单奇点涡旋光束的广泛性延拓，具有更复杂的相位以及拓扑信息，在多微粒操纵、超大容量光通信、信息加密、微结构测量、超分辨成像、量子密钥分发、量子态经典模拟等技术中均具有广阔的应用前景。
[0003]若想实现上述应用领域中对于多奇点涡旋光束的应用，需要首先实现对多奇点涡旋光束的精确定量测量。然而现有的测量方法如干涉、衍射、螺旋变换等更多适用于单奇点涡旋光束的测量，现有技术中缺少多奇点涡旋光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多奇点涡旋光束的探测方法，其特征在于，包括：获取强度分布信息；所述强度分布信息包括多奇点涡旋光束传播过程中在两个预设平面处的强度分布；所述预设平面垂直于所述多奇点涡旋光束的传播方向；两个所述预设平面相距预设距离；将所述强度分布信息输入至相位信息确定模型，得到多奇点涡旋光束的相位信息；其中，所述相位信息确定模型是基于预设数量的样本强度分布信息和所述样本强度分布信息对应的相位信息标签，对预设的人工神经网络训练得到的。2.根据权利要求1所述的多奇点涡旋光束的探测方法，其特征在于，所述相位信息包括：振幅的旋转对称性、中心的轨道角动量和局部的每个分支的轨道角动量。3.根据权利要求1所述的多奇点涡旋光束的探测方法，其特征在于，所述人工神经网络包括：生成器和判别器；训练所述人工神经网络的过程包括：所述生成器基于所述样本强度分布信息生成所述样本强度分布信息对应的预测相位；所述判别器基于所述相位信息标签判断所述生成器生成的预测相位的生成质量；所述生成器基于所述判别器的判断结果，调整内部神经网络，直至生成的预测相位满足第一预设要求；所述判别器根据所述生成器的输出来调整自身内部神经网络，直至满足第二预设要求。4.根据权利要求1～3任一所述的多奇点涡旋光束的探测方法，其特征在于，所述获取强度分布信息，包括：确定预设的面阵探测器位于第一预设位置；通过预设的面阵探测器获取所述多奇点涡旋光束在第一预设平面处的强度分布；通过一维可调位移台移动所述面阵探测器至第二预设位置；通过预设的面阵探测器获取所述多奇点涡旋光束在第二预设平面处的强度分布。5.一种多奇点涡旋光束的探测装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取强度分布信息；所述强度分布信息包括多奇点涡旋光束传播过程中在两个预设平面处的强度分布；所述预设平面垂直于所述多奇点涡旋光束的传播方向；两个所述预设平面相距预设距离；确定单元，用于将所述强度分布信息输入至相位信息确定模型，得到多奇点涡旋光束的相位信息；其中，所述相位信息确定模型是基于预设数量的样本强度分布信息和所述样本强度分布信息对应的相位信息标签，对预设的人工神经网络训练得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳强，王豪，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：