對於(yu) 軌道角動量（orbital angular momentum，OAM）複用係統來說，光束在大氣中傳(chuan) 輸時會(hui) 受到多種線性和非線性效用的影響，其中主要的失真是來自大氣湍流。OAM態是一種空間模式分布，因此，其波前在傳(chuan) 輸時不可避免地受到大氣湍流的影響而發生波前畸變。大氣湍流不僅(jin) 影響OAM態，而且導致不同路OAM態之間產(chan) 生模式串擾。
渦旋光相位恢複技術簡介
前言：對於(yu) 軌道角動量（orbital angular momentum，OAM）複用係統來說，光束在大氣中傳(chuan) 輸時會(hui) 受到多種線性和非線性效用的影響，其中主要的失真是來自大氣湍流。OAM態是一種空間模式分布，因此，其波前在傳(chuan) 輸時不可避免地受到大氣湍流的影響而發生波前畸變。大氣湍流不僅(jin) 影響OAM態，而且導致不同路OAM態之間產(chan) 生模式串擾。
傳(chuan) 統自適應光學校正技術
自適應光學（adaptive optics, AO）理論由Babcock在1953年提出，指出国产成人在线观看免费网站波前傳(chuan) 感器測量波前並利用波前校正器實時對畸變波前加以補償(chang) ，理想條件下可以把畸變的波前恢複到平麵波。Z初自適應光學係統主要国产成人在线观看免费网站在天文學高分辨率成像領域中。在20世紀80年代末期，天文學家研製了一套全新的自適應光學係統，取名為(wei) “COME-ON”,該係統用於(yu) 新西蘭(lan) 智利歐洲南部天文台直徑約為(wei) 3.6 m的望遠鏡商，其中使用的變形鏡有19個(ge) 單元。在自由空間光通信係統中，為(wei) 了解決(jue) 大氣湍流引起的波前畸變，人們(men) 提出使用自適應光學係統實現畸變波前的波長。
渦旋光和球麵電磁波示意圖
對於(yu) 渦旋光束在大氣湍流中傳(chuan) 輸產(chan) 生的波前畸變，可通過自適應廣西係統進行校正和補償(chang) 。傳(chuan) 統自適應光學技術是一種電子學和光學相結合的技術，能夠實時探測畸變波前並予以實時校正，使光學係統具有適應自身和外界條件變化的能量，從(cong) 而保持較佳工作狀態，提高光束的質量和改善通信係統的性能。
無波前傳(chuan) 感器的自適應光學校正
大多數自適應光學係統都是用波前傳(chuan) 感器根據探測到的畸變量產(chan) 生的相應的控製信號驅動波前校正器對畸變相應進行校正。2010年，夏立軍(jun) 等開展大氣光通信畸變波前校正實現，實驗結果表明經自適應光學校正後，用更小的初始光功率就能得到更好的通信質量。2014年，Hashmi等在實驗室進行了星間自適應光學通信數值模擬實驗，實驗表明，經過自適應光學係統閉環校正後，係統的斯特列爾比可以從(cong) 0.30提供到0.75.但因為(wei) 波前傳(chuan) 感器的校正係統結構複雜且波前傳(chuan) 感器會(hui) 分流係統部分光強，所以人們(men) 開始致力於(yu) 對不依賴波前傳(chuan) 感器的無波前傳(chuan) 感器自適應光校正係統進行研究。
無波前傳(chuan) 感器的自適應光校正係統根據成像探測器ccd（charge coupLED device）獲得的像質信息建立係統性能評價(jia) 函數，用優(you) 化算法對評價(jia) 函數進行優(you) 化以實現畸變波前的校正。無波前傳(chuan) 感器的自適應光學校正係統主要由波前控製器、波前校正器和成像探測器三部分組成。光源發出的平行光經過大氣湍流傳(chuan) 輸後產(chan) 生帶有相差的畸變光束。畸變光束入射到波前校正器，波前校正器對畸變光束進行初次校正並反射出殘餘(yu) 畸變波前到成像探測器，波前控製器根據成像探測器采集的係統性能指標值驅動智能算法重新產(chan) 生波前校正器的控製信號，實現對畸變光束多次閉環校正。
渦旋光束相位畸變校正
渦旋光束具有的重要的特征之一便是攜帶OAM。從(cong) 理論上講，渦旋光束拓撲荷數的取值可以為(wei) 任意數值，通常取整數，也可以取分數。由於(yu) OAM的正交性質，隻需要選取不同拓撲荷數的渦旋光束，其攜帶的OAM的大小便各不相同，就可以獲得無限維度的渦旋光束，進而實現渦旋光束的疊加複用。在自由空間光通信係統中，先將渦旋光束作為(wei) 載波，將信息分別加載在載波上進行複用，然後在信道中進行傳(chuan) 輸，從(cong) 而實現OAM複用通信，這種OAM複用模式的光通信對信道的容量的提升作用是巨大的。
渦旋光在通訊領域国产成人在线观看免费网站的潛力
渦旋光束在光通信領域獲得国产成人在线观看免费网站麵臨(lin) 的問題包括：第①，渦旋光束国产成人在线观看免费网站於(yu) 光通信時，主要采用OAM複用技術實現信息的複用傳(chuan) 輸。對於(yu) OAM複用傳(chuan) 輸相關(guan) 問題的研究也很重要，如對多路渦旋光束如何實現複用，OAM多路複用的光束經湍流後OAM模式的變化情況，各光束之間由於(yu) 複用所產(chan) 生的模式串擾問題。第②，渦旋光束經大氣信道後的光場特性以及OAM模式的變化特性。目前，大多數都是采用數值仿真方法或者在實驗室內(nei) 進行短距離模擬，但是實際光通信需在真實的大氣湍流效應以及降低複用渦旋光束的串擾效應。渦旋光束的波前畸變校正按照係統中有無波前傳(chuan) 感器來劃分，可將自適應校正技術分為(wei) 有波前傳(chuan) 感器和無波前傳(chuan) 感器兩(liang) 類。經典的波前傳(chuan) 感器的方法為(wei) 夏克-哈特曼（Shark-Hartmann,SH）算法和隨機並行梯度下降算法。
相對於(yu) 有波前傳(chuan) 感器和自適應光學校正技術，無波前傳(chuan) 感器的自適應光學校正技術具有硬件實現簡單、對光強閃爍等複雜環境的良好適應性等優(you) 點，因此受到了越來越廣泛的關(guan) 注。
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