[发明专利]一种新型涡旋达曼光栅模型及动态可重构路由系统

权利要求书

1.一种新型涡旋达曼光栅模型，其特征在于，所述新型涡旋达曼光栅模型加载于空间光调制器上，用于将入射光束分为若干衍射级次，对于任一衍射级次对应轨道角动量光束的拓扑核值可自定义，使得所述空间光调制器可根据其加载的新型涡旋达曼光栅模型定义的拓扑核信息对空间光进行调制；

以M、N表示光束经所述新型涡旋达曼光栅模型后分成的分别在x、y方向的总衍射级次数量，MN表示光束经过所述涡旋达曼光栅模型后在x、y方向上形成的衍射级次阵列，mn、l_mn表示某一衍射级次及其对应的拓扑核，θ为极坐标系下的角向坐标，则所述新型涡旋达曼光栅模型可表示为：

2.如权利要求1所述的新型涡旋达曼光栅模型，其特征在于，所述新型涡旋达曼光栅模型为连续型结构。

3.一种基于上述权利要求1或2所述的新型涡旋达曼光栅模型的动态可重构路由系统，其特征在于，包括信号发生端、加载有所述新型涡旋达曼光栅模型的动态路由器和信号接收端；

所述信号发生端，用于产生复用的具备特定拓扑核的轨道角动量光束；

所述动态路由器，用于根据所述新型涡旋达曼光栅模型将所述信号发生端的复用光束进行解复用，并将不同拓扑核的轨道角动量光束在自由空间特定位置还原成高斯型实心光束；

所述信号接收端，用于读取所述高斯型实心光束。

4.如权利要求3所述的动态可重构路由系统，其特征在于，所述信号发生端包括：光发射器、调制器、分束器、放大器、空间准直器以及涡旋达曼光栅；

所述光发射器用于发射光束，发射的光束通过所述调制器进行调制后形成高速光信号，所述高速光信号进入所述分束器被均匀分成若干均匀光束，每一均匀光束通过所述放大器进行功率放大并去相关后形成独立光束，若干所述独立光束经所述空间准直器耦合至自由空间，并从不同角度照射至所述涡旋达曼光栅，之后在其共轭衍射级次处形成复用在一起的具备特定拓扑核的多个轨道角动量光束同轴的光束。

5.如权利要求4所述的动态可重构路由系统，其特征在于，所述动态路由器包括空间光调制器，所述空间光调制器上加载有所述新型涡旋达曼光栅模型，所述新型涡旋达曼光栅的拓扑核与发射端的轨道角动量光束的拓扑核对应；

所述轨道角动量光束经所述新型涡旋达曼光栅模型衍射后，不同拓扑核的轨道角动量光束在自由空间特定位置还原成高斯型实心光束。

6.如权利要求5所述的动态可重构路由系统，其特征在于，所述信号接收端包括：小孔滤波器、显微物镜以及探测器；所述显微物镜与探测器之间通过光纤连接；

所述高斯型实心光束通过所述小孔滤波器去除杂散光，经所述显微物镜进行聚焦耦合进入所述光纤后传输至所述探测器进行信息读取。