摘要：利用光子轨道角动量(OAM)可以大幅度提高通信系统的频谱效率和容量,从而满足未来通信容量不断增长的需求。以InP基半导体外延材料为基础,设计了一种将分布反馈(DFB)半导体激光器与OAM光转换器件集成在一起的有源半导体OAM光束发射器,并对这种结构进行了参数设计和模型仿真。

摘要：通过模分复用技术,将带有不同阶数轨道角动量的光波作为不同的信道,实现从另一维度极大地增加光通信的容量.光子轨道角动量的产生是这类技术的一个核心.基于有效介质理论,在光纤端面设计了特殊的螺旋结构,使光纤端面的有效折射率沿着顺时针或逆时针方向线性增加.当传导光波入射到该结构时,因方位角上的折射率不同而形成光程的差异,引起相应的相位延迟并形成相位波前的螺旋形结构,即产生带有轨道角动量的光波,采用FDTD方法模拟了轨道角动量的产生过程.

摘要：为满足现代社会对通信容量日益增长的需求,设计了一种基于石墨烯混合等离子体波导的可重构光子轨道角动量产生及转换器,利用时域有限差分法对器件的性能进行了仿真分析.仿真结果表明:石墨烯费米能级为0 eV时,该装置实现了拓扑荷由+1向−1或者−1向+1的光子轨道角动量的转换,转换效率达到93.6%;石墨烯费米能级为0.9 eV时,该装置可以将线偏振光转换为携带轨道角动量的涡旋光,此时该器件还可以用于识别拓扑荷为±1的涡旋光.