免费论文摘要：光束的轨迹角动量个性及其运用

涡旋光束1992年被证简直光束传输方进取具备决定的轨迹角动量，之后，该类光束惹起了很多大师鸿儒的普遍关心和接洽。涡旋光束的轨迹角动量个性仍旧在粒子安排、底栖生物医术、光学遥感、空间通讯等范围获得了普遍的运用，更加是在用来空间通讯上时，不妨大大巩固通讯的传输数据含量和窃密性。本硕士舆论重要以拉盖尔－高斯光束为例接洽了涡旋光束的传输和探测个性。辨别领会了自在空间和湍流大气中涡旋光束的传输个性，以及传输和探测体例的不瞄准对光束的感化，接洽了相位全息光栅探测涡旋光束后输入光束的领会个性，并提出一种新的简片面便的多孔径沙盘法来探测涡旋光束。 本舆论的接洽处事和革新点重要囊括以次几点： 开始接洽了自在空间中拉盖尔－高斯光束的传输个性。推导获得了自在空间中拉盖尔－高斯光束过程回旋对称光学体例的传输表白式，领会创造回旋对称的光学体例不会感化拉盖尔－高斯光束的轨迹角动量个性。同声接洽了拉盖尔－高斯光束轨迹角动量消息传输体例在未对及时轨迹角动量谱的变革个性。获得在大肆传递隔绝处，接受体例轴与光轴辨别展示横向偏移、角向歪斜，以及两者同声生存时间束的表白式。并领会和比拟了几种情景下电钻谱的变革特性。经证明光束与体例间的不瞄准会惹起涡旋光束电钻谱的弥漫。按照获得的接洽截止，提出一种体例瞄准的本领。 其次接洽了拉盖尔－高斯光束在湍流大气中的传输个性。辨别以领会法和数值领会法接洽了在弱湍流大气和中强度湍流大气中的传输个性。得出大气湍流对光束电钻谱的感化以及光束电钻谱随各参数值的变革个性。仿真创造大气湍流会使电钻谱爆发弥漫，并且跟着拓扑荷、接受孔径半径、反射率构造因变量及隔绝的减少，电钻谱弥漫加重。接洽还得出左右行通讯链路中LG光束遭到大气湍流的感化比程度通讯链路遭到的感化小。同声还计划了通讯体例辨别在两种源代码办法：单拓扑荷源代码和搀和拓扑荷源代码下的信道含量。接洽发此刻单拓扑荷源代码时，可选的发送拓扑荷汇合元素越多，信道含量越大；而在搀和拓扑荷源代码时，当采用最优拓扑荷拉拢时，发送的拓扑荷个数越多，信道含量越大。 结果接洽了涡旋光束的探测个性。领会了涡旋光束与相位全息光栅不对及时衍射光束的领会个性。接洽表白，拉盖尔－高斯光束经相位全息光栅衍射后获得的光场表白式为干流超好多因变量情势。光束与相位全息光栅间的不瞄准会惹起衍射光束质心的偏移，并且光束质心的偏移量随入射光束偏移隔绝和偏离角的减少而减少，与入射光束的偏移目标和方位角无干，而光束质心的偏移角与入射光束的偏移目标和方位角相关。舆论还提出一种新的运用多孔径沙盘法以实行涡旋光束的拓扑荷与径向参数的同声丈量。当拉盖尔－高斯光束穿过该种新款式的多孔径掩沙盘后，按照接受面上的强度散布来同声丈量光束的角向指数和径向指数。该本领使同声运用角向指数和径向指数举行通讯源代码变成大概，不妨满意新颖通讯对大含量消息传输的诉求。

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