【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近年來，光學(xué)軌道角動量(Orbital Angular Momentum, OAM)被廣泛應(yīng)用于經(jīng)典通信和量子通信。光學(xué)軌道角動量在理論上提供了無窮多維度的正交基，可用于信息編碼，基于OAM復(fù)用技術(shù)的光通信可提升通信速率。
然而，在無線光通信中，當(dāng)攜帶OAM的光束在空間中傳輸時，易受大氣湍流、霧霾或空氣中塵埃的影響，微粒的多重散射嚴(yán)重降低光束質(zhì)量，導(dǎo)致接收端的光束成為隨機(jī)散斑，這增加了通信的誤碼率。因此，在強(qiáng)散射條件下解決光信息的傳輸和恢復(fù)，對于光通信的研究和應(yīng)用具有重要意義。
近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)院李銀妹、黃坤課題組在強(qiáng)散射環(huán)境下OAM光通信的研究中取得新進(jìn)展。李銀妹團(tuán)隊(duì)在克服生物組織強(qiáng)散射實(shí)現(xiàn)活體細(xì)胞光操控的研究基礎(chǔ)上，特任副研究員龔雷與研究員黃坤合作將復(fù)雜介質(zhì)光場調(diào)控技術(shù)應(yīng)用于OAM光通信，實(shí)現(xiàn)了在強(qiáng)散射環(huán)境下的高質(zhì)量光通信，研究成果以O(shè)ptical orbital-angular-momentum-multiplexed data transmission under high scattering 為題在線發(fā)表于自然出版集團(tuán)旗下Light Science & Application 雜志上。
在此項(xiàng)工作中，研究人員提出了一種基于散射矩陣的信息恢復(fù)技術(shù)(scattering matrix-assisted retrieval technique)，簡稱SMART。利用該SMART平臺，該團(tuán)隊(duì)從多次散射的光場中地提取了多個OAM信道上的信息。在光學(xué)傳輸實(shí)驗(yàn)中，該團(tuán)隊(duì)利用8和24個信道分別實(shí)現(xiàn)了灰度圖和彩色圖的傳輸，實(shí)驗(yàn)誤碼率低于0.08%，比之前的報道降低了20倍。該研究提出的SMART為散射環(huán)境下的自由空間光通信、光纖通信和量子通信提供了有效技術(shù)手段。
論文的共同作者為龔雷和博士生趙倩，通訊作者為李銀妹、龔雷和黃坤。上述研究得到國家自然科學(xué)基金委面上項(xiàng)目和重點(diǎn)項(xiàng)目的支持。
(原文標(biāo)題：中國科大在強(qiáng)散射環(huán)境OAM光通信研究中取得進(jìn)展)
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