光束轨道角动量相位信息编码的研究

J4 ›› 2015, Vol. 32 ›› Issue (1): 69-76.

光束轨道角动量相位信息编码的研究

郭新龙,柯熙政

西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西西安 710048

收稿日期:2014-04-03 修回日期:2014-06-12 出版日期:2015-01-28 发布日期:2015-02-04
通讯作者: 柯熙政(1962-)，男，陕西省临潼人，教授，博士，研究方向为信号与信息处理、大气激光通信等。 E-mail:xzke@xaut.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金资助（编号：61377080）国家自然科学基金资助（编号：60977054）、陕西省“13115”科技统筹计划资助（编号:2011KTCQ01-31）、陕西省自然科学基础研究计划资助项目（编号:2013JQ8011）、陕西省工业攻关科技计划项目（2013K06-08）

Research of realizing optical phase information encode by using orbital angular momentum of light beam

KE Xi-zheng*, GUO Xin-long

Faculty of Automation and Information Engineering,Xi’an University of Technology, Xi’an 710048,China

Received:2014-04-03 Revised:2014-06-12 Published:2015-01-28 Online:2015-02-04

摘要/Abstract

摘要： 光束轨道角动量的本征态可实现高维量子信息的传输，将此特性用于信息的编码，可以提高数据编码的密度。提出了对八台阶结构相位编码的方法，根据相位旋转角的不同，来控制入射光束的相位延迟，进而实现相位信息的编码。讨论了基模高斯光束经过不同台阶后的螺旋谱分布，通过阵列功率探测器检测特定编码台阶结构对应的螺旋谱，区分不同的编码数据态，实现相位信息的解码。每个存储单元理论上可编码24 bits数据信息，是四台阶结构编码信息的3倍。

关键词: 轨道角动量, 台阶结构, 相位编码, 螺旋谱

Abstract: The beam with orbital angular momentum eigenstates can be achieved transmission of high-dimensional quantum information, and this feature is used to encode information that can increase the data storage density. It presents the phase encoding method that is depending on the phase rotation angle of the incident light beam to control the phase delay, thus achieving code phase information.It also analyses the distribution of the spiral spectrum,and detects the spiral spectrum corresponding to the characteristics of the particular coding quadrant staircase structure to distinguish different data states.Each memory cell can theoretically encode 24 bits data that is three times of four quadrant staircase structure.

Key words: orbital angular momentum, quadrant staircase structure, phase encoding, spiral spectrum

郭新龙柯熙政. 光束轨道角动量相位信息编码的研究[J]. J4, 2015, 32(1): 69-76.

KE Xi-zheng*, GUO Xin-long. Research of realizing optical phase information encode by using orbital angular momentum of light beam[J]. J4, 2015, 32(1): 69-76.

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