专利名称:一种涡旋光束强度复用通信系统的制作方法
技术领域：
本发明的技术方 案涉及用光通信作为传输路径的电通信系统，具体地说是一种涡旋光束强度复用通信系统。
背景技术：
光学涡旋具有螺旋式相位结构，携带的轨道角动量，包含奇异点，在径向出现极大值，光学涡旋的研究形成了新的奇异光学分支，并在量子光学和自由空间光通信等诸多领域有着广泛的应用。目前，本领域研究人员注重对涡旋光束的产生方法和传输过程，通过空间光调制器、螺旋相位板、全螺旋光纤和多模光纤来产生不同阶数的涡旋光束进行研发。CN202110376U公告了采用反射式空间光调制器产生螺旋桨式旋转光束装置；CN101726868A公开了实现光束轨道角动量态复用编码的方法和装置，其中采用偏振分光棱镜、四分之一波片和可旋转的波罗棱镜将光束分解成两个自由旋转垂直的偏振光束分量；2011年光学学报(31 (6)，2011 (6) :0622001-1 0622001-5)报道了贝塞尔调制螺旋相位片微光学，实现了透射率在相位结构边缘处为零，大幅度消除再现光学旋涡光束的旁瓣。上述公开的现有技术存在的问题是在实现光束轨道角动量态复用中，使用的器件多、结构复杂和不容易小型集成化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种涡旋光束强度复用通信系统，是两个拓扑电荷数I = 0，I的低阶涡旋光束强度复用，该系统设置发射涡旋光束的强度，放置5个涡旋光束探测器、两个开关电路和显示电路，实现了复用两个拓扑电荷数I = 0，I的低阶涡旋光束分离，克服了现有技术在实现光束轨道角动量态复用中，使用的器件多、结构复杂和不容易小型集成化的缺点。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是一种涡旋光束强度复用通信系统，是两个拓扑电荷数I = 0，I的低阶涡旋光束强度复用，包括第一信号源、第二信号源、第一功率放大器、第二功率放大器、拓扑电荷数I = 0低阶涡旋光束发射器、拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束发射器、耦合器、传输介质、5个涡旋光束探测器及其固定架、第一开关电路、第二开关电路、第一显示电路和第二显示电路；固定架所在的平面与混合涡旋光束传播方向垂直，固定架上放置的5个涡旋光束探测器设置分布为安置在中心位置即光束传播的轴心照射位置是用于探测拓扑电荷数I = 0低阶涡旋光束的第一涡旋光束探测器，另外用于调节探测拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束的4个涡旋光束探测器为第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器、第四涡旋光束探测器和第五涡旋光束探测器，它们分别与第一涡旋光束探测器的中心连线呈现“ + ”字形状，并与第一涡旋光束探测器等间距，安置在第一涡旋光束探测器左方位置的是第二涡旋光束探测器、安置在第一涡旋光束探测器下方位置的是第三涡旋光束探测器、安置在第一涡旋光束探测器右方位置的是第四涡旋光束探测器，安置在第一涡旋光束探测器上方位置的是第五涡旋光束探测器。[0005]上述一种涡旋光束强度复用通信系统，所述第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器、第四涡旋光束探测器和第五涡旋光束探测器的中心位置与第一涡旋光束探测器的中心位置之间的距离均为A=I. 73XEn0, En0表示拓扑电荷数1 = 0低阶涡旋光束的光斑大小。
上述一种涡旋光束强度复用通信系统，所述用于探测拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束的第一涡旋光束探测器的大小设定为半径R1 = O. 600XEn(l，所述用于调节探测拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束的4个涡旋光束探测器即第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器、第四涡旋光束探测器和第五涡旋光束探测器的大小相同和半径变化范围均为R2 =O. 48 XEn0 O. 80 XEn0, En0表示拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束的光斑大小。
上述一种涡旋光束强度复用通信系统，所述第一功率放大器的增益系数A1与第二功率放大器的增益系数A2之间的关系为A2 = I. 43Ap
上述一种涡旋光束强度复用通信系统，所述传输介质为空气介质。
上述一种涡旋光束强度复用通信系统，所述的第一信号源、第一功率放大器和拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束发射器构成发射的第一信道；第二信号源、第二功率放大器和拓扑电荷数1=1低阶涡旋光束发射器构成发射的第二信道，第一信号源输出的信号I表示为a,第二信号源输出的信号II表不为b, a和b是低电平信号或高电平信号,其中，低电平信号用“O”表示，高电平信号用“I”表示，它们合成为复用信号表示为(b，a)，该复用信号有(0，0)、(0，1)、(1，0)和(1，1)四种形式。
上述一种涡旋光束强度复用通信系统，高电平信号下拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束发射器和拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束发射器输出光的波长(频率)相同。
上述一种涡旋光束强度复用通信系统，其中第一涡旋光束探测器、第一开关电路和第一显示电路用于探测和显示第一信道中的信号I ;第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器、第四涡旋光束探测器、第五涡旋光束探测器、第二开关电路和第二显示电路用于探测和显示第二信道中的信号II。
上述一种涡旋光束强度复用通信系统，其中所涉及的器件和设备均为本技术领域：
所公知的，并通过商购获得。
本发明的有益效果是本发明一种涡旋光束强度复用通信系统突出的实质性特点和显著的进步是
(I)不采用现有技术的频率不同的频分复用或者波长不同的波分复用，而采用了涡旋光束的空间模式复用，拓展了新的复用通信技术。
(2)不采用现有技术的时分复用，而采用了涡旋光束的空间模式复用，两个拓扑电荷数I = 0，I的低阶涡旋光束同时传输和探测，拓展了新的复用通信技术。
(3)使用相同频率(波长)下，本发明能够使通信容量提高了一倍。
(4)涡旋光束在介质中的电磁场边界条件约束下，拓扑电荷数越小的低阶涡旋光束的电磁场分量在空间角出现极值数量越少，可以获得较高的增益和较低的损耗及色散，因此低阶涡旋光束更容易产生和传输，本发明选择两个拓扑电荷数I = 0，I的低阶涡旋光束作为通信的载体。
(5)使用两个低阶涡旋光束的光强直接叠加，解调时采用5个涡旋光束探测器，相比使用相干光复用解调而言，省略了偏振分光棱镜、四分之一波片和可旋转的棱镜。[0019](6)设置了两个开关电路及显示电路，实现复用两个低阶涡旋光束分离。
(7)使用了涡旋光束发射器和5个涡旋光束探测器，其它与通用的非相干光通信系统相同，因此现有通用的非相干光通信系统很容易升级到本发明的复用通信系统。
(8)兼顾了两个探测涡旋光的信号之间的功率和串扰噪声一致，使得两个涡旋光的信号在传输及探测中实现均衡。
(9)兼顾增加探测信号功率，降低串扰噪声，设置开关电路成功地解调出原始信号。
(10)结构简单，容易集成，具有通用性。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图I为本发明一种涡旋光束强度复用通信系统的构成示意框图。
图2为本发明系统中的5个涡旋光束探测器在其固定架上的位置分布示意图。
图3为本发明系统中的拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束发射器输出的涡旋光束、拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束发射器输出的涡旋光束及它们合成光束的径向空间分布示意图。
图4为本发明系统中的第一涡旋光束探测器、第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器、第四涡旋光束探测器和第五涡旋光束探测器分别探测到的第一信号源和第二信号源复用信号(O，I)光束强度的空间分布视图。
图5为本发明系统中的第一涡旋光束探测器、第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器和第四涡旋光束探测器分别探测到的复用信号(0，I)光束强度的侧视图。
图6为发明系统中的第一涡旋光束探测器、第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器、第四涡旋光束探测器和第五涡旋光束探测器分别探测到的复用信号(1，0)光束的强度的空间分布视图。
图7为本发明系统中的第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器和第四涡旋光束探测器分别探测到的复用信号(1，O)光束强度的侧视图。
图8为本发明系统中的第一涡旋光束探测器、第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器、第四涡旋光束探测器和第五涡旋光束探测器分别探测到的复用信号(1，I)光束强度的空间分布视图。
图9为本发明系统中的第一涡旋光束探测器、第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器和第四涡旋光束探测器分别探测到的复用信号(1，I)的光束强度分布的侧视图。
图中，I.固定架，201.第一涡旋光束探测器，202.第二涡旋光束探测器，203.第三涡旋光束探测器，204.第四涡旋光束探测器，205.第五涡旋光束探测器，301.对应复用信号(0，I)的拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束发射器上产生并输出的第一束涡旋光束的径向空间分布曲线，302.对应复用信号(1，0)的拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束发射器上产生并输出第二束涡旋光束的径向空间分布曲线，303.对应复用信号(1，I)的两束涡旋光束通过耦合器进行强度叠加形成混合涡旋光束的径向空间分布曲线，401.第一涡旋光束探测器探测到的复用信号(0，I)光束强度的空间分布视图，402.第二涡旋光束探测器探测到的复用信号(0，I)光束强度的空间分布视图，403.第三涡旋光束探测器探测到的复用信号(0，I)光束强度的空间分布视图，404.第四涡旋光束探测器探测到的复用信号(0，I)光束强度的空间分布 视图，405.第五涡旋光束探测器探测到的复用信号(0，I)光束强度的空间分布视图，501.第一涡旋光束探测器探测到的复用信号(0，1)光束强度分布的侧视图，502.第二涡旋光束探测器探测到的复用信号(0，I)光束强度分布的侧视图，503.第三涡旋光束探测器探测到的复用信号(0，I)光束强度分布的侧视图，504.第四涡旋光束探测器探测到的复用信号(0，I)光束强度分布的侧视图，601.第一涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，0)光束强度的空间分布视图，602.第二涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，0)光束强度的空间分布视图，603.第三涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，0)光束强度的空间分布视图，604.第四涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，0)光束强度的空间分布视图，605.第五涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，0)光束强度的空间分布视图，702.第二涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，0)光束强度分布的侧视图，703.第三涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，0)光束强度分布的侧视图，704.第四涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，0)光束强度分布的侧视图，801.第一涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，I)光束强度的空间分布视图，802.第二涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，I)光束强度的空间分布视图，803.第三涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，I)光束强度的空间分布视图，804.第四涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，I)光束强度的空间分布视图，805.第五涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，I)光束强度的空间分布视图，901.第一涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，I)光束强度分布的侧视图，902.第二涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，I)光束强度分布的侧视图，903.第三涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，I)光束强度分布的侧视图，904.第四涡旋光束探测器探测到的复用信号(1，I)光束强度分布的侧视图；
图中坐标单位的中文含义是，Ici为涡旋光束的光强，a. u.为光强的相对单位，r为极坐标系下径向分量，Entl为拓扑电荷数I = 0低阶涡旋光束发射器输出的涡旋光束的光斑大小，L为涡旋光束探测器探测到的涡旋光束的光束强度，X为探测平面的坐标，y为探测平面的坐标。
具体实施方式
图I所示实施例表明，本发明一种涡旋光束强度复用通信系统由第一信号源、第二信号源、第一功率放大器、第二功率放大器、拓扑电荷数1 = 0低阶润旋光束发射器、拓电荷数I = I低阶涡旋光束发射器、耦合器、传输介质、5个涡旋光束探测器及其固定架I、第一开关电路、第二开关电路、第一显不电路和第二显不电路构成。第一信号源输出的信号I经过第一功率放大器加载在拓扑电荷数I = 0低阶涡旋光束发射器上产生并输出第一束涡旋光束；第二信号源输出的信号II经过第二功率放大器加载在拓扑电荷数I = I涡旋光束发射器上产生并输出第二束涡旋光束；这两束涡旋光束通过耦合器进行强度叠加形成混合润旋光束，该混合润旋光束包含了第一信号源输出的信号I与第二信号源同时输出的信号II组成的复用信号用；混合涡旋光束通过传输介质传播，照射到固定架上放置的5个涡旋光束探测器；其中，用于探测拓扑电荷数I = 0低阶涡旋光束的第一涡旋光束探测器201探测的信号经过第一开关电路判断出探测到的信号为高电平“I”或低电平“0”，并由第一显示电路显示出第一信号源输出的信号I ;用于调节探测拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束的第二涡旋光束探测器202、第三涡旋光束探测器203、第四涡旋光束探测器204和第五涡旋光束探测器205探测的信号求和后经过第二开关电路判断出探测到的信号为高电平“I”或低电平“0”，并由第二显示电路显示出第二信号源输出的信号II。
图2所示实施例表明，固定架I上放置的5个涡旋光束探测器设置分布为安置在中心位置即光束传播的轴心照射位置的是第一涡旋光束探测器201，其它4个涡旋光束探测器分别与第一涡旋光束探测器的中心连线呈现“ + ”字形状，并与第一涡旋光束探测器等间距，安置在第一涡旋光束探测器201左方位置的是第二涡旋光束探测器202、安置在第一涡旋光束探测器201下方位置的是第三涡旋光束探测器203、安置在第一涡旋光束探测器201右方位置的是第四涡旋光束探测器204，安置在第一涡旋光束探测器201上方位置的是第五涡旋光束探测器205 ;第二涡旋光束探测器202、第三涡旋光束探测器203、第四涡旋光束探测器204和第五涡旋光束探测器205的中心位置与第一涡旋光束探测器201的中心位置之间的距离均为= I. 73 X Entl, Entl表示拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束的光斑大小。
固定架I所在的平面与混合涡旋光束传播方向垂直，位于固定架I中心位置的第一涡旋光束探测器201探测拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束发射器上产生并输出的第一束涡旋光束的强度，会受到拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束发射器上产生并输出的第二束涡旋光束的串扰，位于第一润旋光束探测器201周围的第二润旋光束探测器202、第三润旋光束探测器203、第四涡旋光束探测器204和第五涡旋光束探测器205探测拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束发射器上产生并输出的第二束涡旋光束的强度，同样会受到拓扑电荷数I =O低阶涡旋光束发射器上产生并输出的第一束涡旋光束的串扰，为此，设定探测拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束的第一涡旋光束探测器201的大小为半径R1 = O. 600XEn(l，所述调节探测拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束的4个涡旋光束探测器即第二涡旋光束探测器202、第三涡旋光束探测器203、第四涡旋光束探测器204和第五涡旋光束探测器205的大小相同和半径变化范围均为R2 = O. 48 XEn0 O. 80 XEn0, En0表示拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束的光斑大小，这样使得位于中心位置的第一涡旋光束探测器201所探测的高电平下拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束信号强度与周围的第二涡旋光束探测器202、第三涡旋光束探测器203、第四涡旋光束探测器204和第五涡旋光束探测器205所探测的拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束信号强度相等，所探测到的涡旋光束信号功率大于发射拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束输出的归一化功率的50%，并且与来自对方的串扰噪声接近，探测两个信道的串扰噪声与信号比小于6%，对应探测两个信道的信噪比大于12. 2dB,即探测各自拓扑电荷数的涡旋光束的功率及串扰噪声平衡。
图3分别显示了拓扑电荷数1 = 0低阶涡旋光束和拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束的径向空间分布。两束涡旋光束分别来自两个涡旋光束发射器所产生的非相干光，因此它们要经过耦合器通过强度混合在一起。图3中的对应复用信号(0，I)的拓扑电荷数I=O低阶涡旋光束发射器上产生并输出的第一束涡旋光束的径向空间分布曲线301表明，当第一信号源传输高电平号和第二信号源输出低电平时，稱合器、传输介质和5个润旋光束探测器中只有拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束；图3中的对应复用信号(1，0)的拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束发射器上产生并输出第二束涡旋光束的径向空间分布曲线302表明，当第一信号源输出低电平和第二信号源输出高电平时，I禹合器、传输介质和5个润旋光束探测器中只有拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束；当第一信号源输出高电平和第二信号源同时输出高电平时，耦合器中合成光束的径向空间分显示为图3中的对应复用信号(1，I)的两束涡旋光束通过耦合器进行强度叠加形成混合涡旋光束的径向空间分布曲线303 ;当两个信道均为“0”时，光路中无光束输出和传播，对应复用信号(0,0)。
图3还显示，由第二束涡旋光束的光强I2itl的空间分布可以看出第二束涡旋光束的光强I2,。存在现极大值，第二涡旋光束探测器202、第三涡旋光束探测器203、第四涡旋光束探测器204和第五涡旋光束探测器205放置距离第一涡旋光束探测器201中心为rQ的圆上，第二涡旋光束探测器202、第三涡旋光束探测器203、第四涡旋光束探测器204和第五涡旋光束探测器205探测到的功率与(I2tlXr)相关，因此为了保证探测到更多第二束涡旋光束的光强I”光束，设计A = I. 73XEntl，此时(I^Xr)为极大值。
实施例I按上述图I所示实施例和图2所示实施例构建本实施例的一种涡旋光束强度复用通信系统，其中设定探测拓扑电荷数I = 0低阶涡旋光束的第一涡旋光束探测器201的大小为半径R1 = 0. 600XEn(l，第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器、第四涡旋光束探测器和第五涡旋光束探测器的半径均为R2 = 0. 48XEn(l。
实施例2
除第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器、第四涡旋光束探测器和第五涡旋光束探测器的半径均为R2 = 0. 56XEntl之外，其他同实施例I。
实施例3
除第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器、第四涡旋光束探测器和第五涡旋光束探测器的半径均为R2 = 0. 64XEn0之外，其他同实施例I。
实施例4
除第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器、第四涡旋光束探测器和第五涡旋光束探测器的半径均为R2 = 0. 72XEntl之外，其他同实施例I。
实施例5
除第二涡旋光束探测器、第三涡旋光束探测器、第四涡旋光束探测器和第五涡旋光束探测器的半径均为R2 = 0. 80XEn0之外，其他同实施例I。
上述实施例的一种涡旋光束强度复用通信系统的复用方法是
第一信号源、第一功率放大器和拓扑电荷数I = 0低阶涡旋光束发射器构成发射的第一信道；第二信号源、第二功率放大器和拓扑电荷数I =0低阶涡旋光束发射器构成发射的第二信道，第一信号源输出的信号I表不为a,第二信号源输出的信号II表不为b,a和b是低电平信号或高电平信号，其中，低电平信号用“0”表示，高电平信号用“ I”表示，
,fo 低电平_
a,b = i一， -U)
[I 电平
同时第一信号源输出的信号I和第二信号源输出的信号II，经过各自第一功率放大器和第二功率放大器，分别加在拓扑电荷数I = 0低阶涡旋光束发射器和拓扑电荷数I=I低阶涡旋光束发射器输出涡旋光束在耦合器合成为复用信号。它们合成的复用信号表示为(b，a)，该复用信号有(0，0)、(0，1)、(1，0)和(1，1)四种形式。其中，(0，0)表示第一信号源和第二信号源同时输出低电平，(0,1)表不第一信号源输出为高电平和第二信号源输出低电平，(I7O)表不第一信号源输出为低电平和第二信号源输出为高电平，(I, I)表不第一信号源和第二信号源同时输出高电平。
拓扑电荷数I = 0低阶涡旋光束发射器和拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束发射器输出光束的频率相同。
两个信号源输出的信号分别加载到第一功率放大器和第二功率放大器，两个功率放大器的信号放大倍率分别为A1和A2倍，这里选择A1为基准来确定A2,即
权利要求
1.ー种涡旋光束强度复用通信系统，其特征在于是两个拓扑电荷数I = O，I的低阶润旋光束强度复用，包括第一信号源、第二信号源、第一功率放大器、第二功率放大器、拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束发射器、拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束发射器、耦合器、传输介质、5个涡旋光束探測器及其固定架、第一开关电路、第二开关电路、第一显示电路和第二显示电路；固定架所在的平面与混合涡旋光束传播方向垂直，固定架上放置的5个涡旋光束探测器设置分布为安置在中心位置即光束传播的轴心照射位置是用于探測拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束的第一涡旋光束探測器，另外用于调节探測拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束的4个涡旋光束探测器为第二涡旋光束探測器、第三涡旋光束探測器、第四涡旋光束探測器和第五涡旋光束探測器，它们分别与第一涡旋光束探測器的中心连线呈现“ + ”字形状，并与第一涡旋光束探測器等间距，安置在第一涡旋光束探測器左方位置的是第二涡旋光束探測器、安置在第一涡旋光束探測器下方位置的是第三涡旋光束探測器、安置在第一涡旋光束探測器右方位置的是第四涡旋光束探測器，安置在第一涡旋光束探測器上方位置的是第五涡旋光束探測器。
2.按照权利要求
I所说ー种涡旋光束强度复用通信系统，其特征在于所述第二涡旋光束探測器、第三涡旋光束探測器、第四涡旋光束探測器和第五涡旋光束探測器的中心位置与第一涡旋光束探測器的中心位置之间的距离均为A=L 73XEn0, En0表示拓扑电荷数I=O低阶涡旋光束的光斑大小。
3.按照权利要求
I所说ー种涡旋光束强度复用通信系统，其特征在于所述用于探测拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束的第一涡旋光束探測器的大小设定为半径R1 =O.600XEn(l，所述用于调节探測拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束的4个涡旋光束探测器即第ニ涡旋光束探測器、第三涡旋光束探測器、第四涡旋光束探測器和第五涡旋光束探測器的大小相同和半径变化范围均为R2 = O. 48XEn0 O. 80XEnQ，En。表示拓扑电荷数I = O低阶润旋光束的光斑大小。
4.按照权利要求
I所说ー种涡旋光束强度复用通信系统，其特征在于所述第一功率放大器的増益系数A1与第二功率放大器的増益系数A2之间的关系为A2 = I. 43ん。
5.按照权利要求
I所说ー种涡旋光束强度复用通信系统，其特征在于所述传输介质为空气介质。
6.按照权利要求
I所说ー种涡旋光束强度复用通信系统，其特征在于所述的第一信号源、第一功率放大器和拓扑电荷数I = O低阶润旋光束发射器构成发射的第一信道；第二信号源、第二功率放大器和拓扑电荷数1=1低阶涡旋光束发射器构成发射的第二信道，第一信号源输出的信号I表不为a,第二信号源输出的信号II表不为b, a和b是低电平信号或高电平信号，其中，低电平信号用“O”表示，高电平信号用“ I”表示，它们合成为复用信号表示为6，&)，该复用信号有(0，0)、(0，1)、(1，0)和(1，1)四种形式。
7.按照权利要求
6所说ー种涡旋光束强度复用通信系统，其特征在于高电平信号下拓扑电荷数I = O低阶涡旋光束发射器和拓扑电荷数I = I低阶涡旋光束发射器输出光的波长(频率)相同。
8.按照权利要求
6所说ー种涡旋光束强度复用通信系统，其特征在于其中第一涡旋光束探測器、第一开关电路和第一显示电路用于探测和显示第一信道中的信号I ;第ニ涡旋光束探測器、第三涡旋光束探測器、第四涡旋光束探測器、第五涡旋光束探測器、第二开关电路和第二显示电路用于探测和显示第二信道中 的信号II。
专利摘要
本发明一种涡旋光束强度复用通信系统，涉及用光通信作为传输路径的电通信系统，是两个拓扑电荷数的低阶涡旋光束强度复用，包括第一信号源、第二信号源、第一功率放大器、第二功率放大器、拓扑电荷数低阶涡旋光束发射器、拓扑电荷数低阶涡旋光束发射器、耦合器、传输介质、5个涡旋光束探测器及其固定架、第一开关电路、第二开关电路、第一显示电路和第二显示电路；该系统采用设置发射涡旋光束的强度、放置5个涡旋光束探测器、两个开关电路和显示电路，实现了两个拓扑电荷数的低阶涡旋光束复用通信，克服了现有技术在实现光束轨道角动量态复用中，使用的器件多、结构复杂和不容易小型集成化的缺点。
文档编号G21K1/00GKCN102857318SQ201210306191
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月23日
发明者赵红东, 孙梅, 代秀红, 褚立志, 张广林, 代红丽 申请人:河北工业大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan