[發明專利]一種提高無線光通信系統性能的方法及裝置有效
| 申請號： | 202010175037.3 | 申請日： | 2020-03-13 |
| 公開（公告）號： | CN111355530B | 公開（公告）日： | 2021-07-20 |
| 發明（設計）人： | 李庶威;劉永雷;魏冬梅;梁春豪;陳濤;趙曰峰;蔡陽健 | 申請（專利權）人： | 山東師范大學 |
| 主分類號： | H04B10/11 | 分類號： | H04B10/11;H04B10/07 |
| 代理公司： | 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221 | 代理人： | 李圣梅 |
| 地址： | 250014 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 提高 無線 光通信 系統 性能 方法 裝置 | ||
1.一種提高無線光通信系統性能的方法，其特征在于，步驟包括：
將多組不同初始束腰半徑的渦旋光束從發射端傳輸到接收端；
建立渦旋光束軌道角動量模型，獲取從發射端傳輸到接收端的信號軌道角動量模接收概率；
建立信號軌道角動量模接收概率隨初始束腰半徑變化曲線圖；
建立不同傳輸距離下，渦旋光束信號軌道角動量模的接收概率隨初始束腰半徑變化曲線圖；建立不同傳輸距離下，渦旋光束信號軌道角動量模的接收概率隨接收光闌半徑與初始束腰半徑比例的變化曲線圖；
根據變化曲線圖中信號軌道角動量模接收概率最大值所對應的初始束腰半徑作為通信系統的發射光束的初始束腰半徑；
通信系統的接收光闌半徑的大小與通信系統的發射光束的初始束腰半徑相同。
2.如權利要求1所述的提高無線光通信系統性能的方法，其特征在于，采用激光測距儀測量發送端與接收端之間的距離。
3.如權利要求1所述的提高無線光通信系統性能的方法，其特征在于，建立渦旋光束軌道角動量模型，獲取從發射端傳輸到接收端的信號軌道角動量模接收概率的步驟包括：采集接收端接收到的不同軌道角動量模的拓撲荷、接收到的所有的軌道角動量模的拓撲荷；
獲取拓撲荷為m的軌道角動量模的能量組分；
構建螺旋譜的表達式，建立渦旋光束軌道角動量模型。
4.如權利要求3所述的提高無線光通信系統性能的方法，其特征在于，所述獲取拓撲荷為m的軌道角動量模的能量組分步驟包括：
獲取接收光闌的半徑；計算渦旋光束軌道角動量模的概率密度。
5.如權利要求4所述的提高無線光通信系統性能的方法，其特征在于，所述計算渦旋光束軌道角動量模的概率密度步驟包括：
采集渦旋光束軌道角動量模的徑向坐標、角向坐標、拓撲荷、束腰半徑，光環半徑、波數、光束半徑、曲率半徑、高斯光束的古伊相移、瑞利距離、初始拓撲荷l階的第一類修正貝塞爾函數和球面波在大氣湍流中的空間相干長度；
利用上述采集信息構建渦旋光束軌道角動量模的概率密度。
6.如權利要求4所述的提高無線光通信系統性能的方法，其特征在于，所述接收端的拓撲荷m與初始拓撲荷l相等。
7.如權利要求4所述的提高無線光通信系統性能的方法，其特征在于，構建渦旋光束軌道角動量模的概率密度的具體步驟為：
（1）獲取渦旋光束在柱坐標下，在源平面處的電場強度表達式；
（2）將電場強度表達式分解為不同螺旋諧波疊加的形式；
（3）通過積分化簡，整理得到渦旋光束軌道角動量模的概率密度；
通過渦旋光束軌道角動量模的概率密度，得到軌道角動量譜表達式，利用軌道角動量譜表達式獲取從發射端傳輸到接收端的信號軌道角動量模接收概率。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述可調發射光闌與發射控制系統連接，所述發射控制系統與發射激光測距儀連接。
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