横模锁定结构光束信息编码与解码的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术是基于横模锁定结构光束进行信息编码与解码的装置及方法，方法基于横模锁定结构光束具有大量模式可扩展通信容量，其特殊光强剖面利于深度学习识别解码。装置包括横模锁定结构光束产生模块、大气湍流相位屏、聚焦透镜、CCD探测器和PC端。实施方式为：将信息依次转换为对应的结构光束模式全息图，由DMD按顺序自动切换，调制基模高斯光束进行信息编码。经光阑滤出+1衍射级目标光束由透镜组准直后自由传输，并设置相位衍射元件模拟大气湍流的影响。传输后的光束由聚焦透镜汇聚至CCD进行曝光采集，并由PC端通过深度学习算法进行图像识别，转换为对应信息进行实时解码。由此以横模锁定结构光束为载体可有效实现信息的编码与解码。与解码。与解码。

【技术实现步骤摘要】
横模锁定结构光束信息编码与解码的装置及方法

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[0001]本专利技术涉及空间结构化激光束、横向模式锁定和信息编码传输、深度学习模式识别
，具体涉及一种利用横模锁定结构光束进行信息编码及解码的装置及方法。

技术介绍
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[0002]自由空间光通信是利用光在自由空间上传输数据。它能够实现信道容量的大幅提升，便于快速安装和调试，并且可以在没有光纤的地方部署，有望成为未来6G时代的重要组成部分。
[0003]通常使用具有轨道角动量(OAM)的拉盖尔
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高斯(LG)光束作为空间光通信的光束载体。为了提高通信容量需选取大量高阶模式，产生高阶LG模式时，高阶衍射效率很低，造成了大量能量的损失。LG模式随着模式阶数的增大，外环半径迅速增大，给系统口径造成了很大的负担，限制了可实现的链路距离。同时自由空间高阶光束的发散比低阶光束更明显，对于孔径有限的接收机很难捕获整个高阶OAM光束，径向截断光束会导致模态耦合为其他p模态。同时，由于发射机和接收机平台的运动以及大气湍流扭曲空间相位会引起数据接收器上OAM模式横向位移。一个普遍存在的挑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一款基于横模锁定结构光束进行信息编码与解码的装置设计，其组成包括：横模锁定结构光束产生模块、大气湍流相位屏、聚焦透镜、CCD探测器和PC端。其中横模锁定结构光束产生模块包括：He
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Ne激光器、扩束镜、数字微镜设备(DMD)、透镜组和光阑。其特征在于：以横模锁定结构光束为信息载体可有效实现信息的编码与解码。2.根据权利要求1所述一款基于横模锁定结构光束进行信息编码与解码的装置设计，其特征还在于：通过对每个模式比列系数和模式之间锁定相位的调整，仅选取低阶HG模式作为基础模式进行组合的情况下就可以产生大量丰富的模式强度，且TML状态下的结构光束模式强度随锁定相位变化很大。因此选取横模锁定结构光束作为数据编码的光通道，可以大幅扩展通信容量且降低解码时模式串扰导致的识别误差。3.根据权利要求1、2所述一款基于横模锁定结构光束进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子龙，赵苏怡，赵长明，高原，王鑫，和炜，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：