检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：任忠要哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

涡旋光束因其独特的空间结构，在结构光领域备受关注。因为涡旋模式本身就是光纤中的一种本征解，且光纤具有很多优点，所以在光纤系统中合成涡旋光束相较于其他方法将会更有优势，但是光纤中涡旋模式的研究大都停留在二阶以内，因此对... 详细信息

涡旋光束因其独特的空间结构，在结构光领域备受关注。因为涡旋模式本身就是光纤中的一种本征解，且光纤具有很多优点，所以在光纤系统中合成涡旋光束相较于其他方法将会更有优势，但是光纤中涡旋模式的研究大都停留在二阶以内，因此对光纤中高阶涡旋模式的研究很有必要。本论文主要研究内容如下:　　首先，详细推导出光纤中的四种矢量模式的特征方程，建模仿真出光纤中四种矢量模式的光强和偏振分布情况，探究不同参数对混合矢量偏振光束光强分布的影响。研究贝塞尔方程根值与模式的对应关系，根据有效折射率随归一化频率的变化曲线，探究光纤中各模式截止条件。通过四种矢量偏振模式与线偏振模式及涡旋模式之间的数学表达，探究不同输入波长、光纤的相对折射率差及纤芯半径与混合偏振模式的有效折射率之间的关系，为合成高阶线偏振模式及轨道角动量模式提供可能。　　其次，在不考虑光纤参数的作用下，由四种矢量偏振模式叠加构成低阶线偏振模式，探究不同参数对线偏振模式光场分布上的影响。通过分析归一化频率对线偏振模式的影响，提出区间搜索法求解光纤参数的精确值，建模仿真出高达五阶的线偏振模式物理场，通过与横向纵向参数的相互验证，证明区间搜索法的正确性。此外，仿真出圆周模阶数与径向模阶数从二阶到五阶的电场等高线图及梯度力矢量图，为后续高阶轨道角动量模式的构成提供基础。　　最后，使用区间搜索法构成的线偏振模式在光纤中叠加合成一阶到四阶的轨道角动量模式，通过分析光强分布，探究不同参数对光斑的直径及环形分布的影响。同时验证m=1，l＞0或l＜0时，叠加合成的轨道角动量模式的相位分布以及相位阶跃情况，证明叠加合成的有效性。使用Richards-Wolf衍射积分公式，研究不同偏振拓扑荷的矢量径向偏振模式及叠加合成的不同涡旋拓扑荷的轨道角动量模式在紧聚焦时的能流分布，发现在涡旋拓扑荷l=3时出现反向能流密度分布，证明紧聚焦下叠加合成的轨道角动量光束与其他传统的涡旋光束类似可以用于光学操作。此外，模拟多模光纤产生轨道角动量模式后，携带不同拓扑荷的涡旋光束通过马赫-曾德尔干涉仪与相同矩阵维度的平面波及球面波发生干涉，通过干涉分布图样，检测合成模式的轨道角动量态。

关键词：光纤系统涡旋光束高阶线偏振模式轨道角动量模式

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

飞秒激光制备长周期光纤光栅及其轨道角动量模式耦合特性研究

飞秒激光制备长周期光纤光栅及其轨道角动量模式耦合特性研究

引用

作者：陈嘉燕深圳大学

学位级别：硕士

轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)光束是一种携带螺旋相位的涡旋光束。由于其环形光场强度分布、拓扑荷理论上的无限性及螺旋等相位面等特点,OAM光束在光镊、通信、成像、传感等领域具有广泛的应用前景,深受人们的关注。其中,... 详细信息

轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)光束是一种携带螺旋相位的涡旋光束。由于其环形光场强度分布、拓扑荷理论上的无限性及螺旋等相位面等特点,OAM光束在光镊、通信、成像、传感等领域具有广泛的应用前景,深受人们的关注。其中,OAM的产生及调控,是应用OAM光束的前提,也是当前的OAM研究领域的热点问题。以往的光纤OAM光场调制主要基于热加工技术,特别是螺旋光纤光栅的制备,需要旋转光纤或扭转熔融光纤,导致稳定性不高、重复性差,且在实现局域强调制以耦合高阶OAM模式上存在一定困难。本文利用飞秒激光的冷加工特性,在光纤上制备了普通长周期光纤光栅(Long Period Fiber Grating,LPFG)和螺旋长周期光纤光栅(Helical Long Period Fiber Grating,HLPFG),并研究其OAM模式耦合特性,主要内容如下: 第一,研究基于飞秒激光的少模光纤LPFG制备技术及OAM模式耦合特性。利用飞秒激光逐线加工技术,在光纤纤芯上刻写线型阵列,每个阵列构成一个折射率调制区域,通过周期性制备该线型阵列,实现LPFG的制备。该制备技术在光栅调制的位置、占空比及强度的设计与实现上具有较高的灵活性,可以在少模光纤上实现低插损、高耦合强度的LPFG的制备。实验上,分别在二模光纤和四模光纤上实现了LPFG的制备,其透射光谱插损小于1d B,高阶模式转化效率高于93%。根据少模光纤模式传输特性,通过调节光纤基模及高阶耦合模式的偏振态,在LPFG中实现了±1阶和±2阶的OAM模式的产生。通过对其激发特性和纯度特性研究,获得了模式阶数在-1与1,-2与2之间可调谐的OAM模式产生器,且OAM模式纯度大于92%。第二,研究基于飞秒激光的光纤HLPFG制备技术及OAM模式耦合特性。将飞秒激光聚焦在光纤内部,通过三维位移平台的平移,在光纤纤芯上实现螺旋轨迹的折射率调制,从而制备出HLPFG。该制备技术不需要光纤融化、旋转或扭转,具有更好的稳定性、重复性和灵活性。利用该技术,分别在单模光纤和二模光纤上实现了不同螺旋结构HLPFG的制备,并通过改变螺旋轨迹的半径实现了光栅耦合强度的调节,为光栅制备提供了新的可设计自由度。通过对HLPFG中OAM模式的激发、偏振和纯度特性研究,在不同旋向的HLPFG中分别实现了+1阶和-1阶OAM模式的直接激发,验证了模式的偏振态改变和螺旋相位调节之间存在独立性,从而制备出了偏振无关型的OAM模式产生器。在OAM模式纯度上,在谐振波长处,OAM模式的纯度达到91%以上。随着测试波长偏离谐振波长位置,1阶OAM模式的纯度降低,偏离2nm时,纯度为86%,偏离4nm时,纯度为74%,偏移10nm时模式纯度降为50%左右。本文利用飞秒激光制备LPFG,获得了光偏振态控制的阶数可调谐OAM模式产生器;利用飞秒激光制备HLPFG,获得了偏振无关型OAM模式产生器。本文研究成果为光纤光栅制备及OAM模式产生,提供了新方法,新途径,在促进光纤光栅在OAM模式产生技术中应用的同时,也将促进OAM光束在光纤内窥成像、光纤光镊、光纤通信及光纤传感等领域的应用。

关键词：飞秒激光微加工长周期光纤光栅螺旋长周期光纤光栅轨道角动量模式

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

生成多种轨道角动量模式光纤的设计研究

生成多种轨道角动量模式光纤的设计研究

引用

作者：王沙沙西安理工大学

学位级别：硕士

轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)复用技术为自由空间光通信提供了新的复用形式,可用于提高通信系统的信道容量。研究携带OAM的涡旋光束的产生及传输属于OAM复用通信系统中的关键问题。在众多产生方法中利用光纤产生的涡旋光... 详细信息

轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)复用技术为自由空间光通信提供了新的复用形式,可用于提高通信系统的信道容量。研究携带OAM的涡旋光束的产生及传输属于OAM复用通信系统中的关键问题。在众多产生方法中利用光纤产生的涡旋光束具有较高的相位纯度。设计能够产生多种OAM模式并支持其传输的光纤尤为重要。本文在环形光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF)的基础上进行优化改进,得到了一种可生成并支持多种OAM模式的光纤结构,并对其光纤的性能进行了研究与分析。具体的工作如下:1.光纤中模式理论公式推导。求解了光纤中的矢量模解以及标量模解,数值仿真分析了矢量模式与标量模式的光强和偏振分布,并研究了矢量模式与光纤中OAM模式间的关系,为光纤结构的优化改进提供理论依据。2.光纤结构设计。对圆形空气孔包层的PCF进行了优化改进,在光纤包层引入了矩形空气孔。通过分析光纤参数对OAM模式数目以及模式的有效折射率差等的影响,得到了一种可生成并支持多种OAM模式的PCF。3.光纤特性分析。对PCF进行模拟仿真得到了矢量模式的有效折射率差,并研究了模式的归一化电场强度分布以及在z方向的强度分布,证明了本文得到的PCF在1.15～2.0μm波长范围内可生成并支持50种OAM模式。最后分析了色散、限制损耗以及非线性系数等光学特性,并与其他文献中PCF的相应光学特性进行对比。研究结果表明,该光纤结构在1.15～2.0μm波长范围内可产生并支持50种OAM模式传输,并且该光纤具有良好的性能,如所有模式间有效折射率差均大于1×10-4,850nm波长范围内模式色散更为平坦、限制损耗更小、较大的模场面积以及较小的非线性系数,从而证明了该光纤具有较优的性能,有助于OAM模式的稳定传输。

关键词：光纤通信光子晶体光纤轨道角动量模式模式有效折射率

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于环形光子晶体光纤的轨道角动量模式双环掺饵光纤放大器的研究

基于环形光子晶体光纤的轨道角动量模式双环掺饵光纤放大器的研究

引用

作者：韩帝北京邮电大学

学位级别：硕士

近几十年来光纤通信技术飞速发展,基于单模光纤(SMF)的光纤通信网络已经遍布全球,随着各种新型技术的发展普及,人们的生活品质逐渐提高,对于数据传输的需求飞速增长。为了满足日益增长的通信容量需求,随着各种复用技术与高阶调制的结合... 详细信息

近几十年来光纤通信技术飞速发展,基于单模光纤(SMF)的光纤通信网络已经遍布全球,随着各种新型技术的发展普及,人们的生活品质逐渐提高,对于数据传输的需求飞速增长。为了满足日益增长的通信容量需求,随着各种复用技术与高阶调制的结合已经被广泛应用,现如今的通信容量已经渐渐趋近单模光纤的理论极限。空分复用(SDM)技术由于其在增加通信容量等方面的巨大潜力吸引了很多关注,它对其他的光纤通信技术具有很强的兼容性,这种技术在空间维度上对信道数量进行扩展,能够极大的增加单根光纤的通信容量。光子轨道角动量(OAM)模式复用技术作为空分复用技术的一种是本课题组的主要研究方向,可以极大的提高通信传输容量,是一种极有潜力的技术。为了满足OAM光纤通信系统的实际应用需求,与之对应的各种器件的研究必不可少,其中十分重要的一项就是放大器技术的研究。因此,设计一种性能优异的适用于OAM模式传输的放大器具有很高的研究意义。掺铒光纤放大器(EDFA)在光纤通信技术的发展中具有里程碑式的意义,本文对适用于OAM模式复用技术的掺铒光纤放大器进行了研究,设计出了一种可以在1530nm-1565nm波长范围内(C波段)对所支持的OAM模式具有优异的放大性能的放大器结构,并对其性能进行了详细分析。主要研究内容如下:(1)分析和比较了目前OAM模式复用技术研究所使用的阶跃折射率环形光纤和环形光子晶体光纤的性能,确定了本课题所使用的光纤结构;详细阐述了目前基于不同光纤结构的用于传输OAM模式的掺铒光纤放大器(OAM-EDFA)的研究现状,分析了不同方案设计的性能,并对其设计方法进行了研究。(2)以本课题组设计的环形光子晶体光纤为基础,采用双环铒粒子掺杂结构,设计了适用于OAM模式的掺铒光纤放大器。本课题组所设计的环形光子晶体光纤理论上可以支持18个模式稳定传输,其中包括14个OAM模式。双环铒粒子掺杂结构具有较多的调整参数,本文分别对双环的宽度以及双环的掺杂浓度进行了仿真分析,还详细分析了该设计的增益、差分模式增益(DMG)以及噪声系数(NF)在各种不同参数(掺杂宽度、掺杂浓度、光纤长度、泵浦功率、信号功率)下的变化曲线,平衡各性能指数选取最佳参数,最后提出了一种在整个C波段具有23dB以上的增益、低于0.1dB的DMG和低于4dB的噪声指数的OAM-EDFA结构设计。

关键词：轨道角动量模式掺铒光纤放大器环形光子晶体光纤

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

具有多层结构的轨道角动量模式光纤的模式特性研究

具有多层结构的轨道角动量模式光纤的模式特性研究

引用

作者：张文林深圳大学

学位级别：硕士

携带轨道角动量的光束拥有许多奇异的特性,比如:螺旋型的波前相位和圆环型的光强分布等,基于这些特性,携带轨道角动量的光束在许多领域都有巨大的应用价值。在光通信方面,光波的轨道角动量被认为是除了幅度、相位、波长和偏振外的一种... 详细信息

携带轨道角动量的光束拥有许多奇异的特性,比如:螺旋型的波前相位和圆环型的光强分布等,基于这些特性,携带轨道角动量的光束在许多领域都有巨大的应用价值。在光通信方面,光波的轨道角动量被认为是除了幅度、相位、波长和偏振外的一种新的调制自由度,有望为光纤信道复用提供一个新的纬度。本论文在结合多种轨道角动量模式传输波导的研究分析下,设计了一种具有多层结构的轨道角动量模式光纤,并利用一款有限元仿真软件COMSOL Multiphysics对其进了行模拟仿真,验证了轨道角动量模式在该多层结构的轨道角动量模式光纤中的稳定性及走离长度。取得以下工作成果:1)通过研究该多层结构的轨道角动量模式光纤的模式有效折射率之差,矢量模的2π走离长度和10ps走离长度,发现:该多层结构的轨道角动量模式光纤能够支持比较多的轨道角动量模式稳定传输,至少支持60个轨道角动量模式,拓扑荷数可从1到15。同时,部分模式的10ps走离长度能够达到10km以上。2)通过研究该光纤的第四层介质的厚度和折射率与模式有效折射率之差,2π走离长度和10ps走离长度的关系,发现:当增大第四层介质的厚度时,会增加所支持的轨道角动量模式的数量;当增大第四层介质的折射率时,会增加所支持的轨道角动量模式的数量,而且会增大模式有效折射率之差,提高轨道角动量模式的稳定性。但是伴随着第四层介质的厚度和折射率的增大的同时,大多数模式的2π走离长度和10ps走离长度也会减小。3)通过研究基于该多层结构的轨道角动量模式光纤的定向耦合器,发现:当两个光纤的第四层之间的间距为1μm时,模式HE、EH、HE和EH的耦合长度都小于6mm,当间距增大时,模式的耦合长度呈增大的趋势。总的来说,本文提出并研究了一种新型多层结构的轨道角动量模式光纤,发现具有五层结构的光纤能够支持60个轨道角动量模式的稳定传输,并具有良好的模式稳定性指标。该结果比参考文献中的三层结构的光纤多支持24个轨道角动量模式,这表明该五层结构的轨道角动量模式光纤对于模式复用更为有利。

关键词：轨道角动量模式模式有效折射率之差 2π走离长度 10ps走离长度光纤通信

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

低平坦色散、大模场面积、支持118种OAM模式的光子晶体光纤设计

引用

激光杂志 2024年第11期45卷 156-163页

作者：闫煜鹏宋锡策关莉珍王雨行蒲俊宇孙宏森李长江刘凯余先伦重庆三峡学院电子与信息工程学院重庆404100

为了提高光纤通信的传输特性,设计了一种新空气孔排列结构环形光子晶体光纤,该结构以大直径的空气孔作为纤芯,包层以SiO_(2)为基底材料,包含矩形、圆形、环切扇形多边形三层空气孔。基于有限元法分析了光子轨道角动量模式在所设计光纤... 详细信息

为了提高光纤通信的传输特性,设计了一种新空气孔排列结构环形光子晶体光纤,该结构以大直径的空气孔作为纤芯,包层以SiO_(2)为基底材料,包含矩形、圆形、环切扇形多边形三层空气孔。基于有限元法分析了光子轨道角动量模式在所设计光纤中的传输特性。结果表明,在C+L波段中,纤芯周围高折射率环中可实现118个OAM模式的稳定传输,没有径向高阶模存在,在1.63μm得到的最大有效模场面积为305.3μm^(2),有效增加其通信容量,其相邻矢量式之间的最小有效折射率差为5.43×10^(-3),最大限制损耗为1.06×10^(-8)dB/m,最小非线性系数为0.285 w^(-1)·km^(-1),矢量模式最小色散为2.68 ps/(km·nm),本征模式质量都在95.56%~98.37%之间,增加了通信质量。该光子晶体光纤可以应用于模分复用系统,为提高通信传输效率提供参考。

关键词：环形光子晶体光纤轨道角动量模式模场面积模式色散限制损耗

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于少模光纤的熔锥型光纤耦合器的设计

引用

红外与激光工程 2023年

作者：廉玉东虞洋靳鹏杜奋娇王雨雷吕志伟河北工业大学先进激光技术研究中心河北省先进激光技术与装备重点实验室天津市电子材料与器件重点实验室

光纤中的轨道角动量模式具有无限正交性，它为解决通信容量不足的问题提供了一种新的复用方法。采用熔锥型光纤耦合器产生轨道角动量模式可以解决涡旋光束在空间中的复杂性和高能量损耗，成为了首选方法。采用单模光纤和六模光纤（Six-M... 详细信息

光纤中的轨道角动量模式具有无限正交性，它为解决通信容量不足的问题提供了一种新的复用方法。采用熔锥型光纤耦合器产生轨道角动量模式可以解决涡旋光束在空间中的复杂性和高能量损耗，成为了首选方法。采用单模光纤和六模光纤（Six-MF）分别设计了LP0，1-LP1，1、LP0，1-LP2，1、LP0，1-LP3，1三种光纤耦合器；观察了模式转换的能量分布和模场分布，并结合耦合过程随波长变化的透射谱线可知，三种光纤耦合器的耦合效率均高于99%。最后根据仿真结果搭建了轨道角动量模式产生系统，并测量了LP0，1-LP1，1光纤耦合器的特性，当光源输出功率设置为800 mW时，Six-MF端的功率值为491 mW，插入损耗为2.12 dB，分光比为88.56%，附加损耗为1.59 dB，耦合效率为61.38%。实验验证了LP0，1-LP1，1光纤耦合器的可行性，为后续高阶轨道角动量模式的产生奠定了基础，在光纤通信、光纤激光器等领域具有重要的研究价值。

关键词：轨道角动量模式光纤耦合器单模光纤六模光纤数值模拟

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于神经网络的双芯谐振光纤色散补偿特性预测分析

引用

光电子．激光 2022年第1期33卷 104-112页

作者：熊越秦海波黄薇天津理工大学计算机科学与工程学院计算机视觉与系统重点实验室(教育部) 天津300384

本文针对双芯谐振色散补偿微结构光纤中色散调控与结构参数优化等问题,提出了一种基于神经网络的光纤轨道角动量模式色散特性预测方法。通过搭建多层神经网络模型,调节神经网络的隐藏层层数、神经元个数及网络超参数,得到了较为准确的... 详细信息

本文针对双芯谐振色散补偿微结构光纤中色散调控与结构参数优化等问题,提出了一种基于神经网络的光纤轨道角动量模式色散特性预测方法。通过搭建多层神经网络模型,调节神经网络的隐藏层层数、神经元个数及网络超参数,得到了较为准确的色散预测结果。本文提出的方法建立了光纤结构与色散特性之间的联系与规律,与传统光学仿真计算方法相比,该方法可以更快速高效地找到光纤结构对应的模式色散特性,对光纤结构的设计和优化有一定的指导作用。

关键词：神经网络轨道角动量模式色散补偿光学特性预测

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

磁光光纤器件中导波光模态研究

磁光光纤器件中导波光模态研究

引用

作者：陈庚电子科技大学

学位级别：硕士

模分复用(Mode Division Multiplexing,MDM)技术可将光纤中每个模式作为独立信道来传输用户信息,从而大幅提升光纤通信系统的传输容量。MDM系统中,全光纤模式器件与光纤的无缝连接特性使其特别适合应用于光纤通信领域,并且MDM器件的可... 详细信息

模分复用(Mode Division Multiplexing,MDM)技术可将光纤中每个模式作为独立信道来传输用户信息,从而大幅提升光纤通信系统的传输容量。MDM系统中,全光纤模式器件与光纤的无缝连接特性使其特别适合应用于光纤通信领域,并且MDM器件的可调性在光纤传感和智能控制器件方面有着重要应用前景。本文基于少模磁光光纤,提出了磁光模式选择耦合器(Mode Selective Coupler,MSC)和磁光轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)模式转换器两种光纤型磁可调MDM器件,并研究了它们的模式传播特性。本文的主要工作内容和创新点如下: 1.从阶跃折射率分布光纤的线偏振(Linear Polarization,LP)模式和精确模式出发,理论推导了磁光光纤中导波光模式的空间分布、偏振态以及传播常数,利用COMSOL仿真验证了理论分析的正确性。揭示了磁光光纤本征模场分布与常规光纤精确模式之间的联系,提出了磁光光纤本征模态的命名建议,磁光光纤的本征模态可以用圆偏振(Circular Polarization,CP)的伪模(CPmnR/L)或具有OAM的真模(OAM±m,nR/L)来表示。研究了外加磁场对偏振态及其传播常数的影响,提出了一种基于斯托克斯参数的弱磁场测量方法,可测量的磁感应强度范围为1μT～100μT。 2.提出了一种CP01到OAM±1,1的磁光MSC,利用耦合模微扰方法分析了其模式耦合以及磁可调特性。外加磁场可以弥补由于设计或工艺误差引起的相位失配,从而提高模式耦合效率。对于无损耗的情形,模式耦合效率在最佳耦合长度处理论上可达到100%。而且,外加磁场能够将偏离的谐振波长转移到工作波长处。 3.提出了一种基于磁光光纤光栅的磁光OAM模式转换器,研究了 CP01到OAM±1,1、OAM±1,1到OAM±2,1以及OAM±1,1到CP02三种不同类型OAM模式转换器的转换特性,分析了磁可调性在弥补工艺误差和增加器件工作波长范围两个方面的作用。可容忍的最大工艺误差由饱和磁化强度估计得到;三种磁光OAM模式转换器的谐振波长范围分别为4 nm,7.3 nm和22.2 nm。 4.制作了一个步进电机控制装置,可以精准控制机械微弯长周期光纤光栅(Long Period Fiber Grating,LPFG)的压力。开展了 LP01到LP11的模式转换实验,目的在于探索磁光光纤光栅实验的可行性。对未来机械可控的磁光光纤光栅进行了探讨,评估了磁场对该器件性能的影响。

关键词：模分复用少模磁光光纤轨道角动量模式模式转换器

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

空间模式调控及其在信息复用传输和信息化光镊中的应用研究

空间模式调控及其在信息复用传输和信息化光镊中的应用研究

引用

作者：王红亚华中科技大学

学位级别：博士

光波的物理维度资源包括幅度、相位、波长、时间、偏振等,对光波物理维度的调控广泛应用在与光相关的各个领域中。除了这些维度,光波的横向空间分布即空间模式,近年来也得到了越来越多的关注。空间模式调控在光通信和光镊等多个领域具... 详细信息

光波的物理维度资源包括幅度、相位、波长、时间、偏振等,对光波物理维度的调控广泛应用在与光相关的各个领域中。除了这些维度,光波的横向空间分布即空间模式,近年来也得到了越来越多的关注。空间模式调控在光通信和光镊等多个领域具有重要应用。一方面,高速大容量是未来通信发展的必然趋势,空间模式可以作为信息载体,利用空间模式的信息复用技术可以为光通信可持续扩容提供有效途径;另一方面,传统应用叠加信息化技术,即信息泛在化也是未来的重要趋势（如通信感知一体化）,空间模式可以用于光镊,利用空间模式调控的信息化光镊技术可以增加传统光镊应用的灵活性和智能化程度。本文针对空间模式调控及其在信息复用传输和信息化光镊中的应用展开系统深入探究,具体研究内容如下:（1）空间模式调控的基础理论和关键技术研究。重点分析了矢量模式、线偏振（LP:linearly polarized）模式和轨道角动量（OAM:orbital angular momentum）模式的基础理论和相互间的转换关系,详细阐述了空间模式的产生、解调方式和复用解复用技术。实验研究了多种空间模式调控技术,包括:（1）利用设计研制的反射型超表面调控产生OAM模式;（2）利用少模光纤中一阶模群内两个矢量本征模式(即TM01模与TE01模)之间所固有的微弱退简并特性,发现了自旋轨道映射新现象,为空间模式提供了新的调控手段。（2）实验研究了弱导环形光纤OAM模式信息复用传输。（1）设计、制备并表征了两种环形光纤（支持4个模群的3阶光纤和6个模群的5阶光纤）的多种参数,实测传输损耗0.2～0.25 d B/km,通过测试模式差分群延时（DGD:differential group delay）验证了3阶光纤4个模群全部分开、5阶光纤5个高阶模群分开,测试验证了其优异的低模间串扰特性和低弯曲损耗特性;（2）分别实验实现了25.32 km 3阶光纤和50 km 5阶光纤两个模式复用通信;（3）通过与光纤环路结合,使用3阶和4阶两个OAM模式,通过实验评估单个模式和复用通信的性能,验证了单圈50 km总长度300 km的OAM模式光纤复用通信。（3）理论和实验研究了空气芯光纤中多种空间模式信息复用传输的性能差异。（1）利用模式耦合理论,定性分析了LP模式和OAM模式各自的耦合特性;（2）实验研究了空气芯光纤中多种空间模式的传输特性和通信性能,分别通过模式走离测量和通信误码率测试,验证了圆偏振OAM模式的无模式走离和低串扰传输特性,实验验证了圆偏振OAM模式复用传输的强抗干扰性,证明其在空气芯光纤中传输的优越性。（4）实验研究了OAM模式在信息化光镊中的应用。（1）通过对多个空间模式的编码调控,实现了信息在光镊中的编码传输;（2）采取多级幅度调制输入光,实现了多种进制幅度调制信息在光镊中的传递;（3）实验研究了双输入光镊的特性并实现了支持多种逻辑门操控的信息化光镊,实现了多种逻辑门信息化光镊操作。三种信息化光镊的实施验证了光镊中粒子运动可以叠加信息传递,增加了传统光镊应用的灵活性和智能化程度。

关键词：空间模式调控光通信信息复用传输光镊信息化光镊自旋轨道映射少模光纤弱导环形光纤空气芯光纤矢量模式线偏振模式轨道角动量模式

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：