摘要

涡旋光水下传输能够为实现超宽带、高速率的水下无线光信息传输提供一种新的途径。本文通过设计实验研究了拉盖尔-高斯涡旋光束及其叠加态在水下湍流中的传输特性,充分考虑了不同温度差和盐度差的水流扩散产生的湍流对四种光束(高斯光束、阶数为0拓扑荷数为6的拉盖尔-高斯涡旋光束、阶数为1拓扑荷数为2与阶数为0拓扑荷数为6的拉盖尔-高斯涡旋光叠加、阶数为1拓扑荷数为2与阶数为0拓扑荷数为10的拉盖尔-高斯涡旋光叠加)传输的影响,并将四种光束的光束漂移方差和闪烁指数进行深入讨论与分析。实验结果表明,随着湍流强度的增大,四种光束的光束漂移方差和闪烁指数都增大,相比其他三种光束,拉盖尔-高斯涡旋光束的光束漂移方差和闪烁指数较小;在较弱的湍流强度下,两种涡旋光叠加态的光束漂移方差和闪烁指数与拉盖尔-高斯涡旋光束相近。本文研究结果对涡旋光束及其叠加态在水下信道中的传输研究有重要的参考价值。