The project aims to develop a new approach of the regulation and control of orbital angular momentum (OAM). Around the research requirements of OAM multiplexing, we will explore a new mechanism of controllable evolution for OAM in Brillouin photon-phonon coupling, open a new way for light-matter transfer of OAM state, and develop a new technology of the controllable OAM photon-phonon transfer. The high-freedom regulation and control of vortex optical field are achieved by breaking through the limitation of physical layer in existing technology. In this project, we investigate the fine dynamics of OAM in photon-phonon coupling to reveal the mechanism of coherent transfer and the competition between coupling modes in Brillouin process. Based on Brillouin photon-phonon coupling, we will develop the adaptive-optics distortion correction to realize the wave-front compensation of OAM beams in bidirectional link and solve the problem of OAM high-fidelity recovery under the condition of strong vortex distortion. Moreover, the information processing base on Brillouin mechanism is also studied to obtain the protocol of data-caching, data-distribution, channel-conversion and data-exchange and break through the bottleneck of the OAM selective control. The research results will provide a feasible new physical path for OAM regulation and control, and play an important role in OAM multiplexing.
本项目旨在发展涡旋光场调控新途径,围绕光子轨道角动量(OAM)复用技术的研究需求,探索OAM态在布里渊光-声耦合过程中可控演化新机理,开辟OAM光-物传输新途径,形成OAM可控布里渊光-声传输新技术,突破现有调控技术在物理层上的局限性,实现涡旋光场的高自由度调控。项目拟开展布里渊光-声耦合精细动力学研究,揭示OAM在布里渊光-声参量过程中的相干传输机制以及耦合模式竞争;开展基于布里渊光-声耦合机理的自适应畸变矫正技术研究,实现双向OAM链路的波前补偿,解决OAM信道光束在强起伏涡旋畸变条件下高保真复原的难题;开展基于布里渊光-声耦合机理的OAM信道交互处理技术研究,实现数据缓存与分发、信道转换及数据交换等协议,突破OAM模式群选择性调控的瓶颈。其研究成果将为涡旋光场调控提供一条切实可行的新物理途径,并在OAM复用信息技术研究中发挥重要作用。
本项目针对线性光学在高容量OAM复用信道转换、路由等信息交互调控手段不够灵活等瓶颈问题,围绕光子轨道角动量(OAM)复用技术的研究需求,研究了OAM态在布里渊光-声耦合过程中可控演化新机理,开辟了OAM光-物传输新途径,形成了OAM可控布里渊光-声传输新技术,突破了现有调控技术在物理层上的局限性,实现了涡旋光场的高自由度非线性调控。项目开展了布里渊光-声耦合精细动力学研究,揭示了OAM在布里渊光-声参量过程中的相干传输机制,获得了在自适应系统及信息处理等背景下的演化规律;研究涡旋光场波函数在OAM调控中的演化行为,给出了高斯光场在典型OAM调控闭环回路中的精确演化行为;首次在单光子量级确认OAM模式慢光效应,并证实了波函数的非定域客观实在性。开展了基于布里渊光-声耦合机理的应用技术研究,获得了OAM信道的数据缓存与数据分发、信道转换与数据交换的信息处理协议,并利用OAM模分滤波和信号光频谱螺旋相位调控技术实现了声子热噪声的滤除,以及利用4f相干成像实现了OAM模式无关的光声参量放大。这些结果表明布里渊光声可逆传输是一种可行的非线性调控手段,其研究成果将为涡旋光场调控提供一条切实可行的新物理途径,并在OAM复用信息技术研究中发挥重要作用。
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数据更新时间:2023-05-31
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