基于改进的残差网络的分数涡旋光束模态识别

作者：魏冬梅; 杜乾; 刘芳宁; 王珂; 赵曰峰^*

来源：光学学报, 2023, 43(23): 269-277.

• 分数阶涡旋光束
• 模态分辨率
• 改进的残差网络
• 大气湍流

利用分数涡旋光束进行信息传输，可以大大提高通信系统的容量。但在接收端准确测定分数涡旋光束的模态，尤其在信道中存在湍流的情况下，存在一定的困难。本文提出了改进的残差网络(I-Res Net)以提高模态检测的正确率。实验结果表明，本文构建的网络能够准确地识别光束模态，且具有较好的泛化性。在传输距离为1500 m、弱湍流(Cn2=10-16m-2 3)、模态分辨率Δl≥0.05时，准确率可以达到100%；强湍流(Cn2=10-14m-2 3)、Δl=0.15时，准确率可以达到96.5%。随着湍流强度或传输距离的增加，正确识别率下降。这些结果对自由空间光通信系统设计具有一定的指导意义。

• 单位
  山东师范大学