[发明专利]基于布里渊光声耦合实现的畸变矫正方法及装置

权利要求书

1.基于布里渊光声耦合实现的畸变矫正方法，其特征在于，所述畸变矫正方法包括：

令轨道角动量信道光束与高斯型探测光束共光路传输，经过畸变单元，获得畸变的轨道角动量信道光束和畸变的探测光束，其中，所述畸变的轨道角动量信道光束与所述畸变的探测光束之间的频率差为非线性介质的布里渊频移；

令所述畸变的轨道角动量信道光束和高斯型参考光束分别从非线性介质两侧输入，以使所述畸变的轨道角动量信道光束和所述高斯型参考光束在所述非线性介质中发生布里渊光参量放大相互作用，同时把所述轨道角动量信道光束携带的畸变信息写入到所述非线性介质的声子场中，其中，所述畸变的轨道角动量信道光束与所述高斯型参考光束之间的频率差为所述非线性介质的布里渊频移；

令所述畸变的探测光束在所述高斯型参考光束一侧，相对于所述高斯型参考光束倾斜入射到所述非线性介质中，通过与携带畸变信息的声子场发生布里渊声参量放大相互作用，以获得去除畸变信息的轨道角动量信道光束，其中，所述去除畸变信息的轨道角动量信道光束以和所述高斯型参考光束传播方向相反的方向输出。

2.根据权利要求1所述的畸变矫正方法，其特征在于，所述畸变的高斯型探测光束相对于所述高斯型参考光束倾斜入射到所述非线性介质的角度在10mrad～50mrad范围内。

3.根据权利要求1所述的畸变矫正方法，其特征在于，所述畸变的高斯型探测光束探测光落后所述高斯型参考光束进入非线性介质的延迟时间为1ns～20ns范围内。

4.根据权利要求1所述的畸变矫正方法，其特征在于，所述非线性介质为固体介质、透明液体或气体介质；所述非线性介质的长度为10cm～60cm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的畸变矫正方法，其特征在于，该畸变矫正方法用于矫正轨道角动量信道光束在大气传输中由大气湍流引起的畸变，所述畸变单元包括大气湍流畸变模块。

6.基于布里渊光声耦合实现的畸变矫正装置，其特征在于，所述畸变矫正装置包括畸变单元、第一偏振分光棱镜、第一全反镜、非线性介质、第二全反镜、第二偏振分光棱镜；

具有布里渊频移的p偏振态拓扑荷为l_s的轨道角动量信道光束与s偏振态高斯型探测光束在介质中共光路传输，经过所述畸变单元，形成畸变的轨道角动量信道光束和畸变的探测光束，其中，所述畸变的轨道角动量信道光束与所述畸变的探测光束之间的频率差为所述非线性介质的布里渊频移；

所述畸变的轨道角动量信道光束和畸变的探测光束经所述第一偏振分光棱镜分束，反射光为畸变的s偏振态探测光束，透射光为畸变的p偏振态轨道角动量信道光束；

所述畸变的p偏振态轨道角动量信道光束和p偏振态高斯型参考光束分别从非线性介质两侧输入所述非线性介质，以使所述畸变的轨道角动量信道光束和所述高斯型参考光束在所述非线性介质中发生布里渊光参量放大相互作用，把所述轨道角动量信道光束携带的畸变信息写入到所述非线性介质的声子场中，形成携带畸变信息的声子场，其中，所述畸变的p偏振态轨道角动量信道光束和所述p偏振态高斯型参考光束之间的频率差为所述非线性介质的布里渊频移；

经第一偏振分光棱镜反射的畸变的s偏振态探测光束经第一全反镜和第二全反镜反射，相对于所述p偏振态高斯型参考光束倾斜入射到所述非线性介质中，通过与所述携带畸变信息的声子场发生布里渊声参量放大相互作用，以获得去除畸变信息的轨道角动量信道光束，所述去除畸变信息的轨道角动量信道光束以和所述高斯型参考光束传播方向相反的方向传播，经所述第二偏振分光棱镜输出。

7.根据权利要求6所述的畸变矫正装置，其特征在于，该畸变矫正装置用于矫正轨道角动量信道光束在大气中传输中由大气湍流引起的畸变，所述畸变单元包括大气湍流畸变模块。

8.根据权利要求6所述的畸变矫正装置，其特征在于，所述畸变单元包括畸变模拟器，所述畸变模拟器由随机相位板和螺旋相位变换器组成，其中，所述螺旋相位变换器的拓扑荷为Δl，Δl为大于或等于1的整数。