新型同軸多光學(xué)旋渦自由空間光通信系統(tǒng)研究.pdf

1、光學(xué)旋渦自由空間光通信是近年來研究的一個(gè)熱點(diǎn)。它與傳統(tǒng)的微波通信相比具有抗電磁干擾能力，與強(qiáng)度探測光通信相比有高保密性和高帶寬潛力的優(yōu)點(diǎn)。在一些特殊領(lǐng)域如軍事領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用優(yōu)勢和潛力。利用光學(xué)旋渦建立實(shí)用且可靠的自由空間光通信系統(tǒng)，對通信技術(shù)的發(fā)展有重大意義。本文主要對新型同軸光學(xué)旋渦自由光通信系統(tǒng)進(jìn)行研究。并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果及通信系統(tǒng)的傳輸特性進(jìn)行了深入討論。
　　 首先介紹了光學(xué)旋渦的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展及應(yīng)用歷史，然后系統(tǒng)總結(jié)了與自由空

2、間光通信有關(guān)的光學(xué)旋渦產(chǎn)生，檢測的方法，并重點(diǎn)比較了各種光學(xué)旋渦檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)，針對多光學(xué)旋渦的自由空間光通信，提出用達(dá)曼型檢測光柵對光學(xué)旋渦進(jìn)行并行檢測的方法。
　　 接著，系統(tǒng)總結(jié)了各種光柵制作方法，提出用掩膜光刻的方法制作二元相位達(dá)曼光柵的方法，并詳細(xì)介紹了達(dá)曼光柵制作過程。
　　 接下來，系統(tǒng)研究比較了光學(xué)旋渦同軸疊加的兩種方法，重點(diǎn)提出并建立了新型同心環(huán)疊加光束自由光通信系統(tǒng)。系統(tǒng)以同心環(huán)多光學(xué)旋渦同軸傳輸，

3、以達(dá)曼光柵并行檢測多個(gè)光學(xué)旋渦，并以此建立了信息的編解碼程序，搭建了通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了信息的實(shí)時(shí)傳輸。并成功的以圖像為例對通信效果進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 最后，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和通信的安全性等問題做了深入討論。
　　 這種新型多光學(xué)旋渦自由空間光通信系統(tǒng)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)高進(jìn)制的編解碼信息傳輸。下一步工作將圍繞設(shè)備工程化，大氣湍流影響，多通道復(fù)用技術(shù)，通信算法優(yōu)化等方面展開。一旦這些方面能夠取得突破，將使自由空間光通信技術(shù)獲得飛躍發(fā)展，在