CN108667518B - 一种基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法与系统 - Google Patents

一种基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法与系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108667518B
CN108667518B CN201810341795.0A CN201810341795A CN108667518B CN 108667518 B CN108667518 B CN 108667518B CN 201810341795 A CN201810341795 A CN 201810341795A CN 108667518 B CN108667518 B CN 108667518B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coding
angular momentum
ring vortex
digital signal
orbital angular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810341795.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108667518A (zh
Inventor
高春清
付时尧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Technology BIT
Original Assignee
Beijing Institute of Technology BIT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Technology BIT filed Critical Beijing Institute of Technology BIT
Priority to CN201810341795.0A priority Critical patent/CN108667518B/zh
Publication of CN108667518A publication Critical patent/CN108667518A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108667518B publication Critical patent/CN108667518B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers
    • H04B10/61—Coherent receivers
    • H04B10/615—Arrangements affecting the optical part of the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers
    • H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/67—Optical arrangements in the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers
    • H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver
    • H04B10/693—Arrangements for optimizing the preamplifier in the receiver
    • H04B10/6933—Offset control of the differential preamplifier
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B2005/1804—Transmission gratings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码的方法与系统。本发明将多环涡旋光束的轨道角动量态和径向量子数这两个相互独立的维度同时作为编码特征，进行数字信号的高维编码，在使用有限轨道角动量态的情况下，进一步提升了编码效率。此外，本发明的基于多环涡旋光束的数字信号编码与解码均可通过衍射光栅来实现，系统结构简单，易于控制，相比于现有技术具有较大进步。

Description

一种基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法与系统
技术领域：
本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法与系统。
背景技术：
涡旋光束是一种新型结构光束，其具有螺旋形波前结构，复振幅中包含有螺旋相位因子
Figure BDA0001630873490000014
其中l为角量子数，可以取任意整数；
Figure BDA0001630873490000015
为角向坐标。涡旋光束的螺旋相位使得其光束中心具有相位奇点，使得其横截面光强分布呈现环形。研究表明，涡旋光束中的每一个光子均携带有轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)，其值为
Figure BDA0001630873490000013
(
Figure BDA0001630873490000012
为约化普朗克常量)，因此涡旋光束也称为携带有OAM的光束(OAM光束)。涡旋光束的角量子数l是涡旋光束的本征值，决定了其每一个光子所携带的OAM的多少，因此l也被称为涡旋光束的阶次或OAM态。此外，不同阶次的涡旋光束相互正交。涡旋光束的这些性质，使其在光通信、光镊、旋转探测、激光加工等领域均具有很大的应用价值。
由于不同阶次l的涡旋光束相互正交，使得同含多个不同OAM态的多模混合涡旋光束中的各个OAM成分可相互分离而互不影响。因此，将不同OAM态的涡旋光束作为载波，可以将模式复用技术引入到传统光通信中，拓展通信系统的信道容量。此外，这种基于OAM的模式复用技术还可与波分复用技术、偏振复用技术等同时实施，可将信道容量拓展至百太比特每秒的量级。此外，涡旋光束的OAM态还可以作为一个新的维度来进行信息编码，即OAM数字信号编码技术。N个不同OAM态(l1，l2，l3，…，lN，)可以看做一N进制的码元，表示一N进制数(0，1，2，…，N-1)，使得一次编码即携带有log2N比特的信息量，相比于传统的二进制1比特编码而言，编码效率提升了log2N倍。由于OAM态l可取无穷多个值，故理论上使一个光子承载无穷比特的信息量，大大提升光子效率。
在OAM编码技术中，虽然理论上可以取无穷多个OAM态来编码无穷比特的信息，但实际上，所使用的OAM态的数量是随着编码比特数的增加而指数型增长的，即若要实现B比特的信息编码，则需2B个不同的OAM态。例如当B＝8时，就需要256个不同的OAM态。从涡旋光束生成探测的角度来看，首先生成高阶高纯度的涡旋光束(如|l|>100)在技术上较为复杂。其次，在系统接收端必须能够识别2B个OAM态，随着编码比特数B的增大，接收端探测系统的OAM态探测区间也会增大，对于现有技术来说不易实现。因此，采用有限的OAM态来实现更高比特信息量的编码，即用N个OAM态实现大于log2N比特的信号编码，是当前OAM编码技术中亟需解决的问题之一。
发明内容：
有鉴于此，本发明公开了一种基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法与系统。
本发明的基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法，使用多环涡旋光束，在将其OAM态作为编码特征进行信号编码的同时，也将其径向量子数作为编码特征，使OAM编码技术与径向量子数信号编码相结合，以实现高维数字信号编码。在采用有限的OAM态的情况下，引入径向量子数这一维度，进一步提升数字信号的编码效率。
本发明的基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码系统包括发射器和接收器两部分。其中，发射器用于实现基于多环涡旋光束的高维数字信号编码，包括激光器、偏振分光棱镜、液晶空间光调制器、4-f成像系统和准直输出镜：
所述激光器，作为光源，用以产生基模高斯光束；
所述偏振分光棱镜，置于激光器发出的激光光路中，用于生成水平方向的线偏振基模高斯光束；
所述液晶空间光调制器，置于偏振分光棱镜后方的激光光路中，其加载一系列根据所需编码的信号而设计的衍射光栅，将水平线偏振基模高斯光束转化为随时间变化的一系列不同OAM态和径向量子数的多环涡旋光束，以实现信号编码，并在+1衍射级获得调制后的激光束；
所述4-f成像系统，其由两个焦距均为f的平凸透镜以及一小孔光阑构成，各个组件间的位置关系为：第一个透镜与液晶空间光调制器的距离为f，第二个透镜与第一个透镜间的距离为2f，小孔光阑置于两个透镜中间的激光光路中，距两个透镜的距离均为f，该4-f系统置于液晶空间光调制器后方的激光光路中，用于滤出+1衍射级，滤除其他无关衍射级，获得纯净的调制后的多环涡旋光束；
所述准直输出镜，置于4-f成像系统后方的激光光路中，用于扩束准直调制后的多环涡旋光束，并将其发射至自由空间中。
接收器将数字信号从调制的多环涡旋光束中解调出来，包括准直器、液晶空间光调制器、平凸透镜、CCD相机、连接部和主机，其中：
所述准直器用于接收发射端发射出的调制光束；
所述液晶空间光调制器置于准直器后方的激光光路中，其加载一达曼涡旋光栅，将调制光束按照OAM态成分的不同衍射到不同的衍射级；
所述平凸透镜的焦距为f’，置于液晶空间光调制器后方且距液晶空间光调制器距离为f’的激光光路中，对光场做傅里叶变换，以便接下来CCD相机对衍射光场的观测；
所述CCD相机置于平凸透镜后方的激光光路中，且与平凸透镜的距离为f’，用于观测衍射光场；
所述连接部用于连接CCD相机与主机，将CCD相机接收到的光场实时传递给主机；
所述主机用于分析由CCD相机观测到的衍射光场分布，以图像处理的方式分别获得接收器接收到的调制光束的OAM态和径向量子数，进而得到所编码的数字信号，实现信号的解调。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法，引入径向量子数这一维度，并将其与OAM态一起作为编码特征进行数字信号编码，在采用有限的OAM态编码的情况下，进一步提升了数字信号的编码效率；
(2)本发明的基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码系统，数字信号的编码由一系列根据所要编码的信号而特殊设计的衍射光栅实现，结构简单，易于调节；
(3)本发明的基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码系统，数字信号的解码通过达曼涡旋光栅结合图像处理算法实现，结构简单，解码准确。
附图说明：
图1为基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码原理图；
图2为基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码系统发射器的装置示意图，其中，201-激光器，202-偏振分光棱镜，203-液晶空间光调制器，204-4-f成像系统，205-准直输出镜；
图3为基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码系统接收器的装置示意图，其中，301-准直器，302-液晶空间光调制器，303-平凸透镜，304-CCD相机，305-连接部，306-主机；
图4为实验得到的，经采用16个不同的OAM态和4个不同的径向量子数实现的6比特信号编码后，64进制数0～63对应的多环涡旋光束的强度分布；
图5为实验得到部分码元经达曼涡旋光栅衍射后的光场分布；
图6(a)为实验中6比特多环涡旋光束编码时发射器编码的灰度图片；
图6(b)位实验中6比特多环涡旋光束编码时接收器解码恢复得到的灰度图片。
具体实施方式：
下面结合附图并实施例，对本发明做一详细的描述。
下面结合附图1，简要介绍本发明的基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码原理。与常见的单环涡旋光束相比，多环涡旋光束具有径向量子数维度，体现于横截面光场分布中同心环的个数。多环涡旋光束可以表示为：
Figure BDA0001630873490000031
其中，l为OAM态，p为径向量子数，ω为束腰半径，
Figure BDA0001630873490000036
为缔合拉盖尔多项式，
Figure BDA0001630873490000038
分别为径向和角向坐标。由于径向量子数维度与OAM维度相互独立，互不影响，因此可将它们同时用于数字信号编码解码技术中，以提高编码效率，实现信息的传输。
在数字信号调制解调技术中，采用N个不同的OAM态进行OAM编码可表示一N进制数，经过编码后每一个码元具有log2N比特的信息量。类似的，若采用M个不同的径向量子数可表示一M进制数，则经过编码后每一个码元具有log2M比特的信息量。当将N进制OAM编码和M进制径向量子数编码同时进行，它们由于相互独立而互不干扰，因此可在一次编码的时候同时调制光束的OAM态和径向量子数，经该编码调制后的每一个码元将具有log2N+log2M＝log2(MN)比特的信息量，与单一维度N进制OAM编码相比，信息量增加了log2M比特。与传统的二进制编码(每个码元具有1比特信息量)相比，将编码效率提升了log2(MN)倍。
本发明的基于多环涡旋光束的高维信号编码，由一系列单一的衍射光栅配合4-f成像系统来完成。其中，这些衍射光栅可用于生成OAM态和径向量子数均可控的多环涡旋光束，其相位分布函数为：
Figure BDA0001630873490000032
其中，
Figure BDA0001630873490000037
为单位阶跃函数。当编码不同的MN进制的数时，将其对应的衍射光栅加载于发射器中的液晶空间光调制器上，再通过4-f成像系统配合小孔滤出+1衍射级，得到经多环涡旋光束编码后携带有信息的光束。
本发明的基于多环涡旋光束的高维信号解码，由达曼涡旋光栅配合图像处理算法来完成。达曼涡旋光栅具有根据光束包含的OAM态来分光的功能(详见申请人已授权的发明专利：ZL201510566068.0)，当高斯光束照射时，其衍射场为一涡旋光束阵列，且阵列中的涡旋光束的OAM态与其所处的衍射级有关。类似的，当多环涡旋光束经达曼涡旋光栅后，其衍射场也是一涡旋光束阵列，但其OAM态分布会发生变化。设高斯光束入射时，位于衍射级b处的涡旋光束的OAM态为lb，则当多环涡旋光束|p,l>入射时，位于衍射级b处的光束可表示为：
Figure BDA0001630873490000033
从上式不难看出，若满足l＝-lb，则等式右边会变为|p,0>，表明处于衍射级b位置的多环涡旋光束的OAM态变为0，光束中心出现实心亮斑，但其径向量子数并未发生改变。这表明，多环涡旋光束经达曼涡旋光栅衍射后，通过分析其远场衍射光场，即可得到其OAM态和径向量子数信息，具体体现为：实心亮斑出现的位置表征OAM态，其值为高斯光束照射时该衍射级处OAM态的相反数；亮斑出现位置光束的同心环数，即为径向量子数p。本发明中，通过图像处理程序分析接收器的衍射场。
本发明的基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码系统包括发射器和接收器两部分。
其中，发射器用于实现基于多环涡旋光束的高维数字信号编码，具备激光器、偏振分光棱镜、液晶空间光调制器、4-f成像系统和准直输出镜，如图2所示。其中：所述激光器作为光源，用以产生基模高斯光束；所述偏振分光棱镜，置于激光器发出的激光光路中，使入射光的偏振态变为水平线偏振；所述液晶空间光调制器，置于偏振分光棱镜后方的激光光路中，其加载一系列根据所要编码的信号而设计的衍射光栅，将水平线偏振基模高斯光束转化为随时间变化的一系列不同OAM态和径向量子数的多环涡旋光束，以实现信号编码，并在+1衍射级获得调制后的激光束；所述4-f成像系统，其由两个焦距均为f的平凸透镜以及一小孔光阑构成，各个组件间的位置关系为：第一个透镜与液晶空间光调制器的距离为f，第二个透镜与第一个透镜间的距离为2f，小孔光阑置于两个透镜中间的激光光路中，距两个透镜的距离均为f，该4-f系统置于液晶空间光调制器后方的激光光路中，用于滤出+1衍射级，滤除其他无关衍射级，获得纯净的调制后的多环涡旋光束；所述准直输出镜，置于4-f成像系统后方的激光光路中，用于扩束准直调制后的多环涡旋光束，并将其发射出去。
接收器将数字信号从调制的多环涡旋光束中进行解调，包括准直器、液晶空间光调制器、平凸透镜、CCD相机、连接部和主机，如图3所示。其中：所述准直器用于接收发射端出射的调制光束；所述液晶空间光调制器置于准直器后方的激光光路中，其加载一达曼涡旋光栅，将调制光束按照OAM态的不同衍射到不同的衍射级；所述平凸透镜的焦距为f’，置于液晶空间光调制器后方且距液晶空间光调制器距离为f’的位置，对光场进行傅里叶变换，以便实现CCD相机对衍射光场的观测；所述CCD相机置于平凸透镜后方的激光光路中，且与平凸透镜的距离为f’，用于观测衍射光场；所述连接部用于连接CCD相机与主机，将CCD相机接收到的光场实时传递给主机；所述主机用于分析由CCD相机观测到的衍射光场分布，以图像处理的方式分别获得接收器接收到的调制光束的OAM态和径向量子数，进而得到所编码的数字信号，实现信号的解调。
利用上述系统，采用16个OAM态(l＝-9,-8,-7,-6,-4,-3,-2,-1,1,2,3,4,6,7,8,9)和4个径向量子数(p＝0,1,2,3)进行了64进制数字信号编码解码实验，每个码元携带的信息量为：log216+log24＝6比特。图4为实验测得的0～63每一个64进制数所对应的多环涡旋光束(码元)的横截面强度分布，可以看出，每一个64进制数都对应着唯一的多环涡旋光束。图5为实验得到部分码元经达曼涡旋光栅衍射后的光场分布，对于不同的码元，实心亮斑均出现在了特点的位置，而同心环数也与径向量子数p的值相同，这一结果与前面的分析完全吻合。
下面结合两个实施例，简要介绍本发明的基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法与系统的通信性能。
实施例1：5000个随机64进制码元的自由空间传输
本实施例中，随机生成了5000个64进制数，在发射器通过16个OAM态(l＝-9,-8,-7,-6,-4,-3,-2,-1,1,2,3,4,6,7,8,9)和4个径向量子数(p＝0,1,2,3)进行6比特多环涡旋光束编码，编码后总的信息量为30千比特。经自由空间中传输后，由接收器接收并解码，解码得到的5000个64进制数与发射器编码的5000个随机64进制数完全相同，误码率为0。
实施例2：64×64灰度图片的自由空间传输
本实施例中，采用与实施例1相同的6比特多环涡旋光束编码在自由空间中传输了一幅灰度图片。所选取的灰度图片为一64×64像素的北京理工大学标志，图像大小为32.768千比特。图6(a)和图6(b)分别为发射端编码传输的灰度图片和采用6比特多环涡旋光束编码在自由空间中传输后接收器解码出来的图片。实验结果表明，利用6比特多环涡旋光束编码传输的灰度图片误码率为0，传输后的接收器解调出来的图片与发射器编码调制的图片完全一致。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法，其特征在于，同时使用多环涡旋光束的轨道角动量态和径向量子数作为编码特征，其中：
(1)采用N个不同的轨道角动量态进行轨道角动量编码表示一N进制数，经过编码后每一个码元具有log2N比特的信息量；
(2)采用M个不同的径向量子数表示一M进制数，则经过编码后每一个码元具有log2M比特的信息量；
(3)N进制轨道角动量态编码和M进制径向量子数编码可同时进行，它们相互独立而互不干扰，使得在一次编码的时候同时调制多环涡旋光束的轨道角动量态和径向量子数，编码调制后的每一个码元携带有log2N+log2M＝log2(MN)比特的信息量，与单一维度N进制轨道角动量态编码相比，信息量增加了log2M比特，与传统的二进制编码相比，编码效率提升了log2(MN)倍。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，数字信号的编码由一系列单一的衍射光栅配合4-f成像系统来完成，这些衍射光栅可用于生成轨道角动量态和径向量子数均可控的多环涡旋光束，其相位分布函数为：
Figure FDA0002599748410000011
其中，
Figure FDA0002599748410000012
分别为径向和角向坐标，
Figure FDA0002599748410000013
为单位阶跃函数，l为轨道角动量态，p为径向量子数，ω为束腰半径，
Figure FDA0002599748410000014
为缔合拉盖尔多项式。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，数字信号的解码由达曼涡旋光栅配合图像处理程序来完成：携带有信息的编码后的多环涡旋光束经达曼涡旋光栅衍射后，其远场衍射光场中，实心亮斑出现的位置表征轨道角动量态；亮斑出现位置处光束的同心环数为径向量子数；通过图像处理程序分析衍射场即可解码出所编码的信息。
CN201810341795.0A 2018-04-17 2018-04-17 一种基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法与系统 Active CN108667518B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810341795.0A CN108667518B (zh) 2018-04-17 2018-04-17 一种基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法与系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810341795.0A CN108667518B (zh) 2018-04-17 2018-04-17 一种基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法与系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108667518A CN108667518A (zh) 2018-10-16
CN108667518B true CN108667518B (zh) 2020-09-15

Family

ID=63783598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810341795.0A Active CN108667518B (zh) 2018-04-17 2018-04-17 一种基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法与系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108667518B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109495180A (zh) * 2018-10-22 2019-03-19 北京理工大学 通过多轨道角动量态编解码高维数字信号的方法与系统
CN109274431B (zh) * 2018-12-07 2020-08-07 北京理工大学 基于轨道角动量编码的一对多广播光通信方法与系统
CN110244539B (zh) * 2019-05-17 2021-07-20 西安理工大学 一种产生多环涡旋光束的方法
CN110855357A (zh) * 2019-11-20 2020-02-28 北京邮电大学 一种基于轨道角动量编码的全双工逆向调制自由空间光通信系统
CN112511237B (zh) * 2020-11-24 2021-09-03 北京建筑大学 编码方法及基于涡旋光束的通信系统
CN115037377B (zh) * 2022-05-25 2024-04-19 中国科学院光电技术研究所 基于多环完美涡旋光束的高维数字信号编解码方法与系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3114533A2 (en) * 2014-03-05 2017-01-11 Veneto Nanotech S.C.P.A. Diffractive optical element of the holographic type for decoding information with a high security level
CN106597001A (zh) * 2017-01-12 2017-04-26 北京理工大学 一种可消除障碍物影响的旋转体角速度探测方法与装置
CN104330174B (zh) * 2014-10-23 2017-05-31 北京理工大学 一种用于测量涡旋光束的周期渐变光栅及测量方法
CN106896498A (zh) * 2017-03-08 2017-06-27 华南师范大学 拉盖尔高斯涡旋光束的产生/三维重建装置及方法
US9829717B1 (en) * 2015-06-18 2017-11-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Pancharatnam-berry optical element/diffractive waveplate angular momentum sorter
CN105136289B (zh) * 2015-09-08 2017-12-05 北京理工大学 一种用于探测多路复用涡旋光束的复合光栅及测量方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3114533A2 (en) * 2014-03-05 2017-01-11 Veneto Nanotech S.C.P.A. Diffractive optical element of the holographic type for decoding information with a high security level
CN104330174B (zh) * 2014-10-23 2017-05-31 北京理工大学 一种用于测量涡旋光束的周期渐变光栅及测量方法
US9829717B1 (en) * 2015-06-18 2017-11-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Pancharatnam-berry optical element/diffractive waveplate angular momentum sorter
CN105136289B (zh) * 2015-09-08 2017-12-05 北京理工大学 一种用于探测多路复用涡旋光束的复合光栅及测量方法
CN106597001A (zh) * 2017-01-12 2017-04-26 北京理工大学 一种可消除障碍物影响的旋转体角速度探测方法与装置
CN106896498A (zh) * 2017-03-08 2017-06-27 华南师范大学 拉盖尔高斯涡旋光束的产生/三维重建装置及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
利用液晶空间光调制器产生高阶拉盖尔高斯光束;郭帅凤等;《量子光学学报》;20150131;全文 *
基于空间光调制器的涡旋光束及因斯高斯光束产生方法研究;汪慧超;《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》;20171130;正文20-21页，图3-1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108667518A (zh) 2018-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108667518B (zh) 一种基于多环涡旋光束的高维数字信号编解码方法与系统
CN108123910B (zh) 一种基于光束轨道角动量态和振幅的混合键控方法与系统
CN109274431B (zh) 基于轨道角动量编码的一对多广播光通信方法与系统
EP3571805B1 (en) A method and system for hybrid classical-quantum communication
EP3055937B1 (en) Extended range undersea communication system
JP5420765B2 (ja) 光通信システムのための横モード多重化
US10819461B2 (en) Optical communication method and system
CN109495180A (zh) 通过多轨道角动量态编解码高维数字信号的方法与系统
Čelechovský et al. Optical implementation of the vortex information channel
US7546037B2 (en) Topologically multiplexed optical data communication
KR102483858B1 (ko) 자유 공간 광 통신 시스템, 장치 및 방법
Brüning et al. Data transmission with twisted light through a free-space to fiber optical communication link
Liu et al. High-dimensional vortex beam encoding/decoding for high-speed free-space optical communication
Wang et al. Performance investigation of OAMSK modulated wireless optical system over turbulent ocean using convolutional neural networks
CN110880970A (zh) 基于指示单光子源与轨道角动量的量子密钥分配方法
CN112910551B (zh) 基于全息图的多信道轨道角动量编解码方法
CN103916600B (zh) 编码模板多目标超分辨率成像系统及方法
Connell et al. Ion–photonic frequency qubit correlations for quantum networks
El-Meadawy et al. Performance analysis of 3D video transmission over deep-learning-based multi-coded N-ary orbital angular momentum FSO system
Wijanto et al. Design of bipolar optical code-division multiple-access techniques using phase modulator for polarization coding in wireless optical communication
US4703361A (en) Picture multiplex analysis hybrid device
Gao et al. Optical code division multiple access secure communications systems with rapid reconfigurable polarization shift key user code
Zhang et al. Identification of both orbital angular momentum and radial mode based on multiplexing holography
Anguita et al. Experimental analysis of orbital angular momentum-carrying beams in turbulence
Wang et al. Noncoaxially propagating discrete data by coding/decoding orbital angular momentum of vortex beam through multiple channels

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant