與傳統(tǒng)的自由空間光（Free Space Optical,FSO）通信相比,基于軌道角動量（Orbital Angular Momentum,OAM）的自由空間光通信可以實現(xiàn)高安全性、高頻譜效率、大容量的傳輸,很大程度上解決了目前頻譜資源有限的情況下提升信道容量和頻譜效率的問題。然而在實際傳輸過程中,大氣湍流的存在明顯地降低了基于OAM的自由空間光通信系統(tǒng)的性能,比如導(dǎo)致OAM模式間的串?dāng)_、系統(tǒng)容量下降、誤碼等問題。因此,研究大氣湍流對攜帶軌道角動量的光束在自由空間中傳輸特性的影響,對于提升自由空間光通信系統(tǒng)性能具有重要的參考價值和現(xiàn)實意義。本論文以減輕大氣湍流的影響為目標(biāo),采用數(shù)值模擬方法主要研究了攜帶OAM的部分相干貝塞爾高斯（Bessel–Gaussian,BG）光束在各向異性非柯爾莫哥洛夫（non-Kolmogorov）大氣湍流中的傳輸特性。因為與目前常用的攜帶OAM的拉蓋爾高斯光束相比,部分相干貝塞爾高斯（Bessel–Gaussian,BG）光束具有非衍射性和自愈特性而且還具有更多可調(diào)節(jié)的光源參數(shù),可以減輕大氣湍流的影響,因此本論文選擇部分相干BG光束作為傳輸光源。另外,采... 

【文章來源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀及存在問題
        1.2.1 攜帶OAM的光束在自由空間中傳輸?shù)难芯楷F(xiàn)狀
        1.2.2 存在問題分析
    1.3 論文工作目標(biāo)與思路
    1.4 各章節(jié)內(nèi)容安排
第2章 攜帶軌道角動量的光束在自由空間中的傳輸理論
    2.1 大氣折射率起伏的功率譜模型
        2.1.1 柯爾莫哥洛夫功率譜
        2.1.2 塔塔爾斯基功率譜
        2.1.3 馮卡曼功率譜
        2.1.4 修正的功率譜
        2.1.5 非柯爾莫哥洛夫功率譜
    2.2 部分相干貝塞爾高斯光在各向異性大氣湍流中的傳輸模型
        2.2.1 各向異性非柯爾莫哥洛夫大氣湍流譜
        2.2.2 各向異性大氣湍流中部分相干BG光束OAM的螺旋譜
    2.3 基于OAM的FSO系統(tǒng)的信道容量
    2.4 本章小結(jié)
第3章 部分相干貝塞爾高斯光束在各向異性大氣湍流中的傳輸特性
    3.1 部分相干BG光OAM模式的螺旋譜分析
        3.1.1 OAM模式數(shù)對螺旋譜的影響
        3.1.2 大氣湍流的各向異性對螺旋譜的影響
        3.1.3 光源空間相干性對螺旋譜的影響
    3.2 部分相干BG光OAM模式檢測概率的分析
        3.2.1 光源參數(shù)對OAM模式檢測概率的影響
        3.2.2 大氣湍流參數(shù)對OAM模式檢測概率的影響
    3.3 基于部分相干BG光OAM通信的信道容量分析
        3.3.1 光源參數(shù)對信道容量的影響
        3.3.2 大氣湍流參數(shù)對信道容量的影響
        3.3.3 部分相干BG光與LG光的信道容量對比
    3.4 本章小結(jié)
第4章 總結(jié)與展望
    4.1 總結(jié)
    4.2 展望
參考文獻
附錄
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]軌道角動量態(tài)復(fù)用通信研究[J]. 趙生妹,蔣欣成,鞏龍延,程維文,鄭寶玉.  南京郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(06)
[4]大氣斜程傳輸中高階貝塞爾高斯光束軌道角動量的研究[J]. 柯熙政,郭新龍.  紅外與激光工程. 2015(12)
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[6]在大氣湍流斜程傳輸中拉蓋高斯光束的軌道角動量的研究[J]. 柯熙政,諶娟,楊一明.  物理學(xué)報. 2014(15)
[7]部分相干貝塞爾高斯光束在非柯爾莫哥諾夫湍流中的傳輸特性[J]. 江月松,張新崗,王帥會,歐軍,唐華.  光子學(xué)報. 2014(01)
[8]具軌道角動量光束用于光通信編碼及解碼研究[J]. 呂宏,柯熙政.  光學(xué)學(xué)報. 2009(02)



本文編號：3011113