r>[0084]其中，N为叠加成分数光子角动量极化的光束的整数光子角动量极化的光信号的个数，其可以根据实际情况进行设定，例如:Ν可以为10、20、30等等，这都是合理的。
[0085]需要说明的是，上述的第一干涉影像和第二干涉影像通过计算机模拟生成，并且，上述的生成方式仅仅作为示例，并不应该构成对本发明实施例的限定；另外，模拟生成相邻的模式数为Ν/2个偶数和奇数的光子角动量极化的光束的叠加相位和模拟生成闪耀光栅相位均可以通过现有技术实现，在此不作赘述。
[0086]其中，需要说明的是，在实际应用中，各光束可以通过光纤进行传输，当然，并不局限于此。
[0087]与现有技术相比，本发明实施例所提供方案中，通过产生非整数拓扑荷值的光子角动量极化的光束作为信息的载波，弥补了光子角动量极化的光束的无限本征态必然是整数的缺陷。可见，本方案通过在无线光通信系统中通过非整数拓扑荷值的光子角动量极化的光束作为载波，能够达到提高频谱利用率，从而进一步提高光子角动量极化的优点的利用率的目的。
[0088]基于上述所提供的一种光信号调制方法，本发明实施例还提供了一种光信号解调方法，如图2所示，可以包括如下步骤:
[0089]S201，经过调制后的第一光信号、第二光信号、第三光束和第四光束在第二透镜的作用下，被聚焦透射到空间频率滤波器中，以通过所述空间频率滤波器对调制后的所述第一光信号、所述第二光信号、所述第三光束和所述第四光束进行滤波处理，形成均仅具有一级正谐波的第一光信号、第二光信号、第三光束和第四光束，其中，经过滤波处理后的第三光束通过处于打开状态的第一遮光板传输至所述第二透镜，经过滤波处理后的第四光束通过处于打开状态的第二遮光板传输至所述第二透镜；
[0090]其中，经过调制后的第一光信号、第二光信号、第三光束和第四光束具体为:经过本发明上述实施例所提供的光信号调制方法调制后的第一光信号、第二光信号、第三光束和第四光束。
[0091 ] S202，在第三透镜的作用下，经过滤波处理后的第一光信号、第二光信号、第三光束和第四光束被聚焦投射到图像控制器上；
[0092]S203，关闭所述第二遮光板使得经过调制后的第四光束被所述第二遮光板遮挡，利用所述第一调制器为第一光束载入信号O以及利用所述第二调制器为第二光束载入信号0，利用所述图像控制器记录经过所述第三透镜聚焦处理后的第三光束的强度和相位，打开所述第二遮光板，利用所述第一调制器为第一光束载入第一待调制信号以形成第一光信号以及利用所述第二调制器为第二光束载入第二待调制信号以形成第二光信号，利用所述图像控制器记录经过所述第三透镜聚焦处理后的第一光信号的强度和相位，进而，利用所述图像控制器判断所记录的第一光信号的强度是否大于所记录的第三光束的强度的预定比例，并判断第一光信号的相位与第三光束的相位是否符合预定相位相似条件，如果判断结果均为是，解调得到所述第一光信号所携带的信号为1，否则，解调得到所述第一光信号所携带的信号为O;
[0093]可以理解的是，在第一遮光板关闭后，经过调制后的第三光束会被遮挡，无法继续传输，同样的，在第二遮光板关闭后，经过调制后的第四光束会被遮挡。
[0094]其中，由于第二遮光板关闭，经过调制后的第四光束被遮挡，利用该第一调制器为第一光束载入信号0，利用该第二调制器为第二光束载入信号0，此时，图像控制器上只存在携带奇数螺旋波前的第三光束，图像控制器可以检测并记录该第三光束的强度和相位，进而，在记录完毕后，打开第二遮光板，正常传输信号，即利用该第一调制器为第一光束载入第一待调制信号以形成第一光信号，利用该第二调制器为第二光束载入第二待调制信号以形成第二光信号，两条光信号一起传输，此时，图像控制器只有第一光信号和第二光信号的强度和相位，由于第一光信号和第二光信号具有不同波前特征(奇数或偶数)，而第三光束具有与第一光信号相对应的奇数波前，因此，将图像控制器所记录的第一光信号的强度和相位分别与之前图像控制器所记录的第三光束的强度和相位进行对比，就能解调出第一光信号所携带的信号。
[0095]并且，预定比例的具体指可以根据第一待调制信号和第二待调制信号中O或I出现的概率设定，例如:0和I出现的概率一样时，该预定比例可以被设置为二分之一；而预定相位相似条件可以为相位差值是否预定差值范围内，当然并不局限于此。
[0096]S204，关闭所述第一遮光板使得经过调制后的第三光束被所述第一遮光板遮挡，利用所述第一调制器为第一光束载入信号O以及利用所述第二调制器为第二光束载入信号0，利用所述图像控制器记录经过所述第三透镜聚焦处理后的第四光束的强度和相位，打开所述第一遮光板，利用所述第一调制器为第一光束载入第一待调制信号以形成第一光信号以及利用所述第二调制器为第二光束载入第二待调制信号以形成第二光信号，利用所述图像控制器记录经过所述第三透镜聚焦处理后的第二光信号的强度和相位，进而，利用所述图像控制器判断所记录的第二光信号的强度是否大于所记录的第四光束的强度的预定比例，并判断第二光信号的相位与第四光束的相位是否符合预定相位相似条件，如果判断结果均为是，解调得到所述第二光信号所携带的信号为1，否则，解调得到所述第二光信号所携带的信号为O。
[0097]其中，由于第一遮光板关闭，经过调制后的第三光束被遮挡，利用该第一调制器为第一光束载入信号0，利用该第二调制器为第二光束载入信号0，此时，图像控制器上只存在携带偶数螺旋波前的第四光束，图像控制器可以检测并记录该第四光束的强度和相位，进而，在记录完毕后，打开第一遮光板，正常传输信号，即利用该第一调制器为第一光束载入第一待调制信号以形成第一光信号，利用该第二调制器为第二光束载入第二待调制信号以形成第二光信号，两条光信号一起传输，此时，图像控制器只有第一光信号和第二光信号的强度和相位，由于第一光信号和第二光信号具有不同波前特征(奇数或偶数)，而第四光束具有与第二光信号相对应的偶数波前，因此，将图像控制器所记录的第二光信号的强度和相位分别与之前图像控制器所记录的第四光束的强度和相位进行对比，就能解调出所述第二光信号所携带的信号。
[0098]并且，预定比例的具体指可以根据第一待调制信号和第二待调制信号中O或I出现的概率设定，例如:0和I出现的概率一样时，该预定比例可以被设置为二分之一；而预定相位相似条件可以为相位差值是否预定差值范围内，当然并不局限于此。
[0099]需要强调的是，上述S203和S204的执行顺序并不局限于本实施例所给出的顺序，例如:可以先执行S204后执行S203，这也是合理的。
[0100]需要说明的是，本发明实施例中所出现的“第一” “第二” “第三”等均是对器件在命名上的区分，并不具有任何限定意义，举例而言第一调制器”中的“第一”和“第二调制器”中的“第二”仅仅从命名上区分为不同光束载入随机信号的调制器，并不具有任何限定意义，同样的，后续的“第一透镜”中的“第一”、“第二透镜”中的“第二”和“第三透镜”中的“第三”仅仅从命名上区分处于不同聚焦时段的透镜，并不具有任何限定意义，等等。
[0101]可见，本方案通过在无线光通信系统中通过非整数拓扑荷值的光子角动量极化的光束作为载波，能够达到提高频谱利用率，从而进一步提高光子角动量极化的优点的利用率的目的。
[0102]本发明实施例所提供方案通过理论与实际相结合，在光信号调制过程中，利用空间光调制器合成具有不同拓扑荷值为非整数的光子角动量极化的光束，利用仿真模拟出具有强度与相位两方面因素的干涉影像，在光信号解调过程中，利用图像控制器拍摄并保存不同拓扑荷为非整数的光子角动量极化的光束的传输图像并对其分析解调。
[0103]本发明实施例所提供方案弥补了光子角动量极化的光束的无限本征态必然是整数的缺陷，本征态是与其拓扑荷值相关联的，在之前的研究中，拓扑荷值在大多数情况下都是取整数，而本发明则是通过产生分数拓扑荷值的光子角动量极化的光束作为信息的载波，使得频谱利用率、传输的安全性得到提高。
[0104]下面结合图3所示的调制解调原理图，对本发明实施例所提供的一种光信号调制方法和一种光信号解调方法进行介绍。
[0105]本发明实施例所提供的一种光信号调制方法，可以包括:
[0106]步骤A:采用激光器I产生光束S ；
[0107]步骤B:利用多个分光器将所述光束S分为第一光束S1、第二光束S2、第三光束S3和第四光束S4 ;
[0108]其中，如图2所不，可以在第一分光器2、第二分光器3、第三分光器4的作用下，光束S被分为第一光束S1、第二光束S2、第三光束S3和第四光束S4。
[0109]其中，在图2所示器件分布方式的基础上，为了使得第三光束S3能够传输至第一透镜14，可以利用如图2所示的第一反射镜9，为了使得第二光束S2能够传输至第二调制器13，可以利用如图2所示的第二反射镜10。
[0110]步骤C:利用第一调制器12为第一光束SI载入第一待调制信号，以形成第一光信号S5，且利用第二调制器13为第二光束S2载入第二待调制信号，以形成第二光信号S6 ;
[0111]步骤D:通过第一透镜14对所述第一光信号S5、所述第二光信号S6、所述第三光束S3和所述第四光束S4进行聚焦处理；