基于MIMO-正交分离检测的光学轨道角动量复用研究

来源 :第二十二届全国激光学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangyqing
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  轨道角动量(OAM)作为一个重要的物理量,与光束的螺旋相位波前相关,在理论上具有无穷的正交区间,利用轨道角动量作为调制/复用方式能够有效提高通信容量以及调制灵活性,在通信领域受到越来越广泛的关注。
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激光等离子体加速器从概念的提出至今已近四十年,随着激光技术的发展,研究工作受到愈来愈广泛的关注。随着高功率飞秒激光器小型化的迅速发展,最近十几年来激光驱动离子和电子加速以及X射线研究方面均获得了突破性进展。北京大学依托于国家重大仪器专项发展新型加速器应用研究,于2012年开始建设200TW激光加速器装置。
对于一台性能稳定的激光器,在出光阶段整个系统处于热交换的稳定状态,即激光波前分布可以保持稳定不变。基于此特点,提出制造自由曲面镜,以校正激光器的波前畸变,提高光束质量。
研究非稳定核的结构、衰变和反应是近二十年核物理发展的前沿.不稳定核的集团结构是近年核物理和核天体物理研究的热点题目,对于理解宇宙中元素的合成具有重要意义.而要从实验上确定某个原子核的集团结构,需要测量分子转动带,分子共振态的集团衰变宽度、以及特征的跃迁强度1.
高峰值功率、窄线宽固体激光器在高精度光谱、超远距离传感和激光雷达等方面有非常广泛的应用。获得窄线宽激光的方法有环形腔、标准具及光学反馈调制等稳频措施,但结构复杂,体积大,且受机械振动、温度变化等因素影响,有长期工作稳定性和环境温度适应性差等缺点。
将双棒串接结构引入皮秒再生放大器,采用两个一致的侧面泵浦腔对SESAM锁模皮秒脉冲进行再生放大,通过采用一个90°石英旋光器对热致双折射引起的退偏进行补偿,在1kHz重复频率下,获得了高达3.15W的皮秒激光输出,之后又采用KTP晶体进行倍频,获得了1.53W皮秒绿光输出.
设计并实现了一种基于人眼安全光谱范围的1550nm全光纤化结构单频脉冲光纤激光器.激光器采用外腔稳频技术的单频半导体激光器作为种子源,其线宽1.8kHz,功率20mW.通过预放大器和声光斩波器获得单频脉冲激光,并运用两级光纤放大器实现了线宽1.9kHz、平均功率521mW、脉冲宽度200 ns、重复频率10kHz的窄线宽单频脉冲光纤激光输出.
大量实验证明采用长波红外无线光通信相较于短波红外具有明显优势。论文分析了用于探测长波红外的光导型碲镉汞(HgCdTe)探测器的不同噪声,建立了相应的噪声模型,并结合弱大气湍流条件下的光强对数正态分布模型,推导得到了弱湍流条件下基于脉冲间隔调制(DPIM)的长波红外无线光通信的误码率表达式。
太赫兹数字全息技术能实现高分辨率的太赫兹成像,且离轴系统能使再现像得到有效分离。但实际成像中,入射参考光易被探测器前面板遮挡,使其在记录面上的分布出现了一定的畸变;因此研究再现算法对其再现效果的影响具有重要的应用价值。
提出了一种电光效应数值计算方法,适用于各种类型的铁电体和电光晶体调制器。采用该方法分析了钛酸钡(BTO)和铌酸锂(LN)等铁电体取向对硅上电光调制器的影响。硅上铁电体调制器与cmos工艺兼容,其中BTO调制器采用Si(硅)-BTO-aSi(非晶硅)槽形(slot)波导结构;LN调制器为Si(硅)-绝缘体-LN的脊形(ridge)波导结构。调制器采用共面电极,位于波导上方,可施加横向电场。
轨道角动量(orbital angular momentum,OAM),由于其拓扑荷具有无穷的正交区间,在扩大通信容量、提高频谱效率方面具有重要的应用价值。提出了一种基于反射型液晶空间光调制器的OAM模间数据交换系统。实验中,将携带不同调制信息的两束光分别经过超表面后形成光学漩涡。