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申请/专利权人：南京师范大学

摘要：本发明公开了一种基于螺旋光纤光栅的全光纤轨道角动量编解码系统及方法，该系统包括：数据输出模块、译码模块、光通断模块、设定波长激光器、光纤基模分束器、编码螺旋光纤光栅、光纤OAM模合束器、OAM模传输光纤、光纤OAM模分束器、解码螺旋光纤光栅、单模光纤、接收机模块和信号处理模块。本发明采用具有特定设计螺旋周期和手性的编码解码螺旋光纤光栅实现设定波长的光纤基模和设定轨道角动量模式之间的编解码。本发明利用轨道角动量模式的相互正交的特性和螺旋光纤光栅的OAM模式转换的特性，提出了一种全光纤轨道角动量编解码系统及方法，具有低成本、低损耗、偏振无关和便于集成等优点，可应用于光纤量子通信系统，提升单光子信息容量。

主权项：1.一种基于螺旋光纤光栅的全光纤轨道角动量编解码系统，其特征在于：包括发送端和接收端，发送端和接收端通过OAM模传输光纤8连接；所述发送端包括数据输出模块1、译码模块2、N个光通断模块3、设定波长激光器4、光纤基模分束器5、N个编码螺旋光纤光栅6、光纤OAM模合束器7；其中，N个光通断模块3与N个编码螺旋光纤光栅6一一对应，编码螺旋光纤光栅6连接光纤OAM模合束器7，光纤OAM模合束器7通过OAM模传输光纤8与接收端连接；设定波长激光器4通过光纤基模分束器5分束输出设定波长的光纤基模到N个光通断模块的光口3；数据输出模块1输出若干个数据到译码模块2，每个数据译码得到N位二进制数据；N位二进制数据分别输送至N个光通断模块3的电口，控制N个光通断模块3的通断；N个光通断模块3输出光纤基模到一一对应的N个编码螺旋光纤光栅6；N个编码螺旋光纤光栅6在设定波长将输入的光纤基模变换为N个设定编码OAM模式；光纤OAM模合束器7将N个编码OAM模式合束传输到OAM模传输光纤8；所述接收端包括光纤OAM模分束器9、N个解码螺旋光纤光栅10、N根单模光纤11、接收机模块12和信号处理模块13；其中，N个解码螺旋光纤光栅10与N根单模光纤11一一对应，解码螺旋光纤光栅10连接光纤OAM模分束器9，光纤OAM模分束器9通过OAM模传输光纤8与发送端连接；光纤OAM模分束器9将合束的编码OAM模式分别传送到N个解码螺旋光纤光栅10；N个解码螺旋光纤光栅10在设定波长将N个编码OAM模式解码为N个光纤基模，并通过N根单模光纤11滤除其他模式后传送到接收机模块12；接收机模块12将N个设定波长的光纤基模信号转换为对应电信号；信号处理模块13将接收机模块12输出电信号恢复为二进制数据。

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