【摘 要】
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多平面光转换（MPLC）在光束控制领域中应用极为广泛,在模式复用、空间光通信、激光焦点控制、量子通信等方面均可以看到多平面光转换技术的身影。本文开展了基于多平面光转换的光纤模式复用解复用技术的理论与关键技术的研究,论文主要研究内容和创新工作如下:1、实现了基于波前匹配算法的模式复用MPLC,研究了传统三角排布的HG模式复用MPLC的耦合效率,通过仿真证明了不同模式之间耦合效率的锋状差异与目标模式的
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多平面光转换（MPLC）在光束控制领域中应用极为广泛,在模式复用、空间光通信、激光焦点控制、量子通信等方面均可以看到多平面光转换技术的身影。本文开展了基于多平面光转换的光纤模式复用解复用技术的理论与关键技术的研究,论文主要研究内容和创新工作如下:1、实现了基于波前匹配算法的模式复用MPLC,研究了传统三角排布的HG模式复用MPLC的耦合效率,通过仿真证明了不同模式之间耦合效率的锋状差异与目标模式的相关模式数量有关。提出基于增大相关模式数量的HG模式复用MPLC的改进型排布方式,相对于传统三角排布方式,将模式依赖损耗从-1.21dB提升到-0.4dB。2、研究了 HG模式复用MPLC系统中的重要参数,包括像素大小、相位板间距、输入光斑束腰直径、输入排布等参数对插入损耗和模式依赖损耗的影响,并对上述参数进行了优化。3、提出并仿真验证了一种基于MPLC的光束加密方法,实现加密转换和加密复用功能,经过合理的参数设置后,MPLC能够达到较高性能,插入损耗达到-0.5dB以上,模式依赖损耗达到-0.15dB以上,对MPLC加密系统的波长误差敏感度以及板间距误差敏感度进行了研究,系统在波长1549.5nm-1550.5nm范围内以及板间距24.99mm-25.01mm范围内性能表现稳定。
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