水下湍流对轨道角动量通信系统信道容量的影响

作     者：胡涛 潘孙翔 王乐 赵生妹 HU Tao1, PAN Sunxiang1, WANG Le1, ZHAO Shengmei1,2

作者机构：南京邮电大学信号处理与传输研究院江苏南京210003 南京邮电大学宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室江苏南京210003 

出 版 物：《量子电子学报》 (Chinese Journal of Quantum Electronics)

年 卷 期：2018年第35卷第4期

页      面：499-506页

学科分类：082403[工学-水声工程] 08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家自然科学基金 61475075 61271238 教育部"宽带无线通信与传感网技术"重点实验室开放课题 NYKL2015011 

主　　题：光通信 轨道角动量态 水下湍流 拉盖尔-高斯光束 信道容量 

摘      要：研究了水下湍流对轨道角动量(OAM)通信系统的性能影响,分析了不同环境参数和传输距离下OAM通信系统信道容量的变化.结果表明,水下湍流环境中随着传输距离、湍流动能耗散率和温度耗散率的增加,OAM态光束模式之间串扰加强,信道容量下降.当传输距离达到7 m左右,信道容量下降为原来的一半;当湍流动能耗散率为10^(-4)m^2/s^3,容量下降到理论最大值的75%;当温度耗散率为10^(-8)K^2/s,信道容量下降到理论上最大值的一半;水下环境中盐度扰动比温度变化扰动对OAM通信系统性能的影响更大。