Оптическая система связи на основе манипуляции сдвигом орбитального углового момента

В оптической связи в свободном пространстве информацию можно кодировать состоянием орбитального углового момента (ОУМ) света; этот метод называется манипуляцией сдвигом орбитального углового момента (OAM-SK). В данной работе предложена система связи с использованием OAM-SK, в которой в среде моделирования изображение было успешно передано от передатчика к приемнику. В частности, были тщательно разработаны и реализованы фазовые голограммы, используемые соответственно в передатчике и приемнике для мультиплексирования и демультиплексирования состояний ОУМ. В передатчике фазовая голограмма мультиплексирования, разработанная с использованием модифицированного алгоритма Лина, загружается на пространственный модулятор света 1 (SLM1) для формирования мультиплексированного вихревого пучка, представляющего собой суперпозицию нескольких вихревых пучков с различными состояниями ОУМ. Соответственно, в приемнике новая фазовая голограмма разрабатывается и загружается на SLM2 для эффективного демультиплексирования мультиплексированного вихревого пучка по различным направлениям. В фазовой голограмме приемника мощность, детектируемая для каждого состояния ОУМ, может регулироваться изменением весового коэффициента с использованием модифицированного алгоритма Лина. Таким образом, падающая мощность может концентрироваться в целевых состояниях ОУМ, что позволяет детектировать их эффективнее, чем при использовании традиционной вилочной дифракционной решетки.