[發明專利]一種高容量軌道角動量混合復用通信方法及其測試方法

有效

• 申請號: 201911060399.1
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN111147135B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 劉宏展;趙林;王慶灼;郝源;金夢;劉文怡;陶嘉敏
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H04B10/11
• 分類號: H04B10/11;H04B10/079
• 代理公司: 廣州容大知識產權代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

本發明涉及一種高容量軌道角動量混合復用通信方法及其測試方法。所述測試方法包括：將高斯光束產生的多路渦旋光信號依次經過軌道角動量復用、偏振分復用和頻分復用合成一路光信號；將復用后的一路光信號射向大氣湍流，所述大氣湍流由多層相位屏進行模擬；以及對通信的參數進行測定。本發明提供的通信方法相比于傳統技術，能夠更為提高通信容量和速率。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其是涉及一種高容量軌道角動量混合復用通信方法及其測試方法。

背景技術

隨著互聯網的普及率越來越高和通信產業發展的越來越快，人們對于通信速率和容量的要求也越來越高，高速率和高容量的通信是未來通信發展的必然趨勢。

目前，在通信方面的復用技術包括波分復用、時分復用等技術，但這些復用技術，其通信速率和容量還是遠遠不能滿足新興的通信領域的發展需求。提供新的通信復用方式，也成為通信業發展的迫切需求。

發明內容

有鑒于此，有必要針對上述的問題，提供一種高容量軌道角動量混合復用通信方法，相比于傳統技術，能夠更為提高通信容量和速率。

一種高容量軌道角動量混合復用通信的測試方法，包括：

將高斯光束產生的多路渦旋光信號依次經過軌道角動量復用、偏振分復用和頻分復用合成一路光信號；

將復用后的一路光信號射向大氣湍流，所述大氣湍流由多層相位屏進行模擬；以及

對通信的參數進行測定。

所述大氣湍流的強度與相位屏的數目正相關。

所述大氣湍流的折射功率譜選用Kolmogorov型。

所述測試方法包括：

測試不同傳輸距離、大氣湍流強度、拓撲荷數對相位的影響。

所述測試方法還包括：

在不同的大氣湍流強度下，對通信傳輸的誤碼率和Q函數進行測定。

一種高容量軌道角動量混合復用通信方法，應用于通信的發送端，包括：

利用高斯光束產生多路渦旋光信號，并依次進行軌道角動量復用、偏振分復用和頻分復用合成一路光信號，再將復用的一路光信號發送至通信的接收端。

一種高容量軌道角動量混合解復用方法，應用于通信的接收端，包括：

接收經過復用的一路光信號，依次進行頻分解復用、偏振解復用和軌道角動量解復用還原得到原始的多路渦旋光信號。

具體包括32路渦旋光信號。

本發明相比于傳統技術，加入軌道角動量復用，能夠更為提高通信容量和速率。

本發明提出的混合復用方案能與現有的頻分復用網絡和偏振復用網絡結合，有很強的使用價值。

附圖說明

圖1是本發明一個實施例中高容量軌道角動量混合復用通信系統的結構示意圖及其測試場景示意圖；

圖2是本發明測試場景中光斑尺度和偏移角的對比；

圖3是本發明測試場景中拓撲荷數為+8在固定湍流強度下的測試結果示意圖；

圖4是本發明測試場景中渦旋光經過不同強度湍流的光場及相位分布；

圖5是不同拓撲荷數的渦旋光在固定湍流強度及傳輸距離2km的光場及相位分布；

圖6是本發明測試場景中傳輸誤碼率的對比；

圖7是本發明測試場景中軌道角動量復用通信的頻譜分析；