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题名风控热晕下复合贝塞尔高斯光束的模式串扰
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作者
丁洲林
于永吉
李晓庆
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机构
长春理工大学物理学院吉林省固体激光技术与应用重点实验室
四川师范大学物理与电子工程学院
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期200-210,共11页
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基金
吉林省自然科学基金(No.20210101154JC)
吉林省教育科学“十四五”规划2022年度重点课题(No.ZD22002)。
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文摘
采用多层相屏法和快速傅里叶变换法数值求解热晕方程,研究了复合贝塞尔高斯(cBG)光束大气传输过程中受热晕效应的影响。研究发现:由于热晕效应造成的光强和相位畸变,cBG光束会发生相位奇点移动和轨道角动量谱展宽,并产生模式串扰。当风速较小时,大气介质吸收激光产生的热效应较强,导致光束的模式串扰也较强。对于初始角量子数差值较大的cBG光束,其相对串扰能量较小,受热晕效应影响导致的模式串扰较弱。此外,还研究了旋转cBG光束的热晕效应,该光束的旋转特性使其在传输过程中四周都能得到均匀的扩展。因此,相较于非旋转cBG光束,旋转cBG光束的光强分布比更均匀,模式串扰更小。并且,随着旋转cBG光束的径向波数差值的增大,模式串扰减弱。综上,增大初始角量子数差值以及径向波数差值可以有效降低cBG光束的模式串扰。
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关键词
复合贝塞尔高斯光束
热晕效应
大气传输
模式串扰
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Keywords
Composite Bessel-Gaussian beams
Thermal blooming
Atmospheric propagation
Mode crosstalk
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分类号
O436
[机械工程—光学工程]
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题名基于深度学习的复合贝塞尔高斯光束大气湍流效应补偿
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作者
杜芊芊
韦宏艳
史晨寅
薛晓磊
贾鹏
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机构
太原理工大学光电工程学院
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出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第22期111-117,共7页
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基金
国家自然科学基金(61805173)。
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文摘
相位失真是实现涡旋光束轨道角动量复用技术实际应用的主要挑战之一。本文提出了一种基于深度学习的复合贝塞尔高斯涡旋光束大气湍流效应补偿方法,以提高模态分离与检测准确度。设计的网络通过学习不同轨道角动量下畸变光束强度分布与湍流相位之间的映射关系,具备了适应未知湍流环境的泛化能力,可以有效地预测等效湍流相位屏。仿真结果表明,复合贝塞尔高斯光束在不同湍流强度下传输1000 m并经过相位补偿后,光强相关系数可提高至0.97以上;在强湍流下传输1500 m并经相位补偿后,拓扑荷数为10的模式纯度从2.43%提高至64.07%。该方法对畸变光束具有更强的特征提取能力,在快速准确预测等效湍流相位屏方面具有良好的泛化能力,有助于提高未来轨道角动量复用技术的可靠性。
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关键词
光通信
复合贝塞尔高斯光束
大气湍流
深度学习
相位补偿
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Keywords
optics communications
composite Bessel-Gaussian beam
atmospheric turbulence
deep learning
phase compensation
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分类号
TN929.12
[电子电信—通信与信息系统]
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