一种降低高阶OAM模式组内串扰方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种降低高阶OAM模式组内串扰方法，包括以下步骤：(1)产生模式组内4种涡旋光；(2)建立传输模式组内涡旋光的光纤信道；(3)基于逆传输矩阵方法解调涡旋光。本发明专利技术还公开一种降低高阶OAM模式组内串扰系统。本发明专利技术提出一种逆矩阵补偿方法降低高阶OAM模式组内串扰，提高可用于空分复用的OAM模式数量，提升涡旋通信的信道容量和频谱效率。升涡旋通信的信道容量和频谱效率。升涡旋通信的信道容量和频谱效率。

【技术实现步骤摘要】
一种降低高阶OAM模式组内串扰方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种降低串扰的方法和系统，尤其涉及一种降低高阶OAM模式组内串扰方法及系统。

技术介绍

[0002]由于携带不同整数OAM的涡旋光束之间具有正交性，涡旋光束展现出了一种新的物理空间自由度，已经被一致认为是一具有前途的空间复用技术(SDM)的候选技术。由于基于OAM的SDM技术兼容上述其它多路复用技术，它能够进一步提高光纤通信(OFC)或自由空间光通信(FSOC)的信道容量和频谱有效性。
[0003]尽管基于OAM的SDM在提高信道容量和频谱效率方面具有巨大的潜力，但不同OAM模式之间模内/模间组之间的串扰严重阻碍了基于OAM的SDM技术开发和应用。为了减少串扰对系统性能的影响，许多研究者已经采用了各种方法和付出了很大的努力。在2019年，黄等人提出了一种在模式和波长复用OFC系统中使用单个放大自发发射源的串扰缓解方法。2016年，王等人采用了一种基于低密度奇偶校验码(LDPC)的信道编码方法来增加对信道抗串扰的能力，其中在x和y偏振方向的两种OAM模式被OFC系统采用。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低高阶OAM模式组内串扰方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)产生模式组内4种涡旋光；(2)建立传输模式组内涡旋光的光纤信道传输涡旋光；(3)基于逆传输矩阵方法解调涡旋光。2.根据权利要求1所述的降低高阶OAM模式组内串扰方法，其特征在于：步骤(1)包括以下步骤：(11)空间光调器产生携带l＝2的线性偏振涡旋光L1通过光耦合器OC1被分成两条均等的支路L3和L5；支路L3依次通过半波片HWP1和四分之一波片QWP1被调整为携带l＝2的左圆偏振涡旋光l1；支路L5依次通过半波片HWP2和四分之一波片QWP2被调整为携带l＝2的右圆偏振涡旋光l2；(12)空间光调制器产生的携带l＝
‑
2的线性偏振涡旋光L2通过光耦合器OC2被分成两条均等的支路L4和L6；支路L4依次通过半波片HWP3和四分之一波片QWP3被调整为携带l＝
‑
2的左圆偏振涡旋光l3；支路L6依次通过半波片HWP4和四分之一波片QWP4被调整为携带l＝
‑
2的右圆偏振涡旋光l4。3.根据权利要求1所述的降低高阶OAM模式组内串扰方法，其特征在于：步骤(2)中所述光纤包括内芯、环芯和包层的三层结构，环芯层和包层间对比度大于2％；在固定包层半径条件下，调整环芯层内径和外径的尺寸，使得二阶模式组间和模式组内等效系数差分别大于10
‑3和10
‑4。4.根据权利要求1所述的降低高阶OAM模式组内串扰方法，其特征在于：步骤(3)包括以下步骤：(31)获得信道传输矩阵PM模型其中矩阵中的各个系数a
ij
是一种复数，表示OAM模式l
i
对OAM模式l
j
的串扰。(32)根据每个OAM信道接收到的光功率，将信道传输矩阵PM模型表示为：其中，其中，分别表示l
i
信道耦合进l
j
信道的光幅度；
P0,P
π/2
,P
π
和P
3π/2
表示分别发送具有0，π/2，π和3π/2相位差的l
i
和l
j
组合的涡旋探测光后，接收端检测到的l
j
模式的光功率；(33)获得传输矩阵PM的逆矩阵(34)根据逆矩阵通过空间光调制器解调出原始载波光。5.根据权利要求4所述的降低高阶OAM模式组内串扰方法，其特征在于：步骤(34)中解调使用的全息图l
i
＝b
i1
×
QXT1+b
i2
×
QXT2+b
i3
×
QXT3+b
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓晖，余永泽，顾昊宇，季仁东，庄立运，居勇峰，杨松，何晓凤，杨玉东，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：