随着互联网和宽带通信的飞速发展,人们对通信容量的需求不断增加,以支持将来的海量通信需求。增加通信容量的方式主要有两种,一种是增加信息的复用信道数目,比如波分复用、偏振复用、模式复用等等,另一种是增加每个信道的编码效率,比如相位调制、振幅调制、以及正交幅度调制等等。
在传统的通信基础上,轨道角动量(OAM)成为新的复用维度。轨道角动量既可以做复用技术,也可以用来编码。已有的报道都是单OAM状态编码方案, 即N个状态最多组成log2(N)个比特信息。实际上考虑OAM光束的正交性,编码效率可以大幅度提高,即采用混合编码的方式,也就是同一个时刻,可以包含多个OAM状态。
为了增加OAM编码效率,武汉光电国家实验室光电子器件与集成功能实验室张新亮教授、董建绩教授和硕士生周海龙等人提出了一个OAM多状态混合编码方案。利用电调阵列微环产生不同的OAM光束组合,不同的组合代表不同的编码信息,解码只需利用OAM光束内在正交性分解成各个分量。当每个微环能产生两个OAM状态时,N个微环就能组成N-1个比特信息,大幅度的增加编码效率,而且所提的方案与传统的编码(振幅/相位编码)兼容。
2月3日,美国光学学会(OSA)旗下期刊《Optics Letters》上在线刊发了该研究成果。该研究成果获得了国家973研究计划(Grant No. 2011CB301704)、教育部新世纪优秀人才支持计划(Grant No. NCET-11-0168)、全国百优博士论文基金(Grand No. 201139)和国家自然科学基金(Grant No. 11174096)的支持。
图 阵列微环实现OAM混合编码
(责任编辑:陈智敏)