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根據(jù)廣義Mie理論,研究了具有軌道角動量拉蓋爾-高斯光束(LGB)的空間傳輸特性以及單粒子散射特性.在單體球粒子對高斯光束散射研究的基礎上,分析了在自由空間不同傳輸距離LGB光束的光強分布情況,在不考慮散射和波束相移關系的情況下,將LGB作為入射高斯光束,通過對波束入射時的散射衰減截面求解得到波束因子,利用矢量球諧函數(shù)對入射高斯波束進行展開,從而研究了單球粒子在在軸條件下對具軌道角動量高斯波束入射的散射問題.通過數(shù)值計算,討論了散射強度及角分布在不同波束寬度情況下對其散射特性的影響,并與平面波的情況做了對比.結果表明,當波束束腰半徑較小時,束腰半徑對衰減率的影響較大,而當束腰半徑遠大于粒子半徑時,接近于平面波的情況.
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軌道角動量技術為高速光通信提供了一個全新的復用維度,實現(xiàn)大容量、高頻譜利用率的光傳輸。本文在介紹軌道角動量技術的基本原理基礎上,從軌道角動量技術在光通信網(wǎng)絡中實現(xiàn)點對點大容量傳輸和動態(tài)組網(wǎng)兩個方面分析了軌道角動量技術的應用發(fā)展方向,重點分析了OAM技術中OXC節(jié)點和OADM節(jié)點的邏輯功能、組網(wǎng)方式和應用場景,進而分析了其技術優(yōu)勢,以及該技術研究中的局限性、面臨的挑戰(zhàn)以及應用前景展望。
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