Регистрация орбитального углового момента лазерного пучка через его разложение по оптическим вихрям и его использование в системе связи в турбулентной атмосфере
В.П. АКСЕНОВ1, В.В. ДУДОРОВ1, В.В. КОЛОСОВ1,2, Ч.Е. ПОГУЦА1, Е.С. АБРАМОВА3
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
avp@iao.ru
2Томский научный центр СО РАН, Томск, Россия
kvv@iao.ru
3Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, Новосибирск, Россия
evgenka252@mail.com
Ключевые слова: орбитальный угловой момент, оптический вихрь, статистические характеристики, турбулентная атмосфера, оптическая связь, лагерр-гауссов пучок, азимутальные моды, orbital angular momentum, optical vortex, statistical characteristics, turbulent atmosphere, optical communication, Laguerre-Gaussian beam, azimuthal modes
Страницы: 347-357
Аннотация
Выполнено численное моделирование функционирования оптической системы передачи данных по открытому атмосферному каналу, с кодированием информации величиной орбитального углового момента (ОУМ), нормированного на мощность пучка. Рассмотрено два метода регистрации ОУМ, основанных на разложении комплексной амплитуды поля лазерного пучка, прошедшего через слой турбулентной атмосферы, по вихревым азимутальным модам (оптическим вихрям). Выполнен статистический анализ зависимости частоты приема ошибочно зарегистрированных значений ОУМ от параметров турбулентности. Анализ проводился для выборки из 5000 случайных реализаций комплексной амплитуды поля при распространении излучения на атмосферной трассе при фиксированных турбулентных параметрах. Обсуждаются варианты и потенциальные возможности аппаратной реализации методов. Проведено сравнение предложенных методов.
DOI: 10.15372/AOO20200504 |
