[发明专利]一种基于功率谱检测的LG光两维复用通信的实现方法

摘要

本发明公开了一种基于功率谱检测的LG光两维复用通信系统的实现方法，该方法将功率谱检测技术与基于LG光轨道角动量拓扑荷和径向指数两维度复用通信技术相结合，提出一种基于功率谱检测的LG光两维复用通信信息提取的方法；该方法拓展了LG光的空间模式来携带信息，极大地扩展了复用系统中信道的容量利用了LG光阶数较低信道，保证通信系统整体的误码率处在较低的水平；该方法中采用了马赫‑曾德尔干涉仪进行功率谱测量，省去了原来复用通信系统中复杂的信道分离过程，使用单个快速探测器同时收集所有信道的信息；因此，本方法提高了LG光复用通信系统的容量，降低了通信的误码率；本发明为LG光两维复用通信系统的实用化提供了参考。

主权项

1.一种基于功率谱检测的LG光两维复用通信的实现方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤(1)：在光源端产生n束相同的LG光，分别经过全息图之后转换为携带不同轨道角动量l和径向指数p的LG光El,p(r,θ)；步骤(2)：在每一种模式的LG光束上利用OOK调制将一定比特的信息s_l,p(t_i)调制上去，然后经过光学分束器进行复用，得到总的光场强度为步骤(3)：复用后的光束在自由空间中传播一段距离，在空间中可能会受到大气湍流的影响，用高斯白噪声来模拟大气湍流的影响；步骤(4)：在接收端用马赫‑曾德尔干涉仪对复用LG光束进行分析；复用的LG光经过光学分束器分成两束，其中一束E_I(r,θ,t_i)经由可编程调控的空间光调制器模拟的透镜组的作用产生分数汉克尔变换，在径向模式上产生β的相位变化，得到另外一束E_II(r,θ,t_i)经由Dove棱镜的作用在螺旋相位角上发生α的变化，得到出射端得到的光强由一个快速探测器进行接受测量，在测量过程中每取一个β值就扫描一遍变量α，在一个比特时间t_i内得到完整的光强两维谱I(α,β,t_i)；步骤(5)：利用计算机对一个比特时间内测得的光强两维谱I(α,β,ti)做快速傅里叶变换，得到各个傅里叶变换模的平方|sl,p(ti)|2即为对应模式信道的信息。