使用喇叭天线生成高纯度毫米波轨道角动量模式：理论与实现
经典物理
2017-10-03 v1 应用物理
摘要
扭曲电磁波，其螺旋相位前沿被称为轨道角动量（OAM），最近在量子信息、高速通信和雷达探测方面得到了探索。在此背景下，从低频带到光学领域生成携带 OAM 的高纯度波具有重要意义且极具挑战性。本文提出了一种模式组合方法的新策略，以生成具有任意 OAM 指数阶的扭曲波。利用圆喇叭天线的高阶模式生成具有极高纯度的扭曲波。通过理论分析、数值仿真和实验验证了所提出的策略。设计、制造并测量了一个在毫米波频段工作的圆喇叭天线。获得了 OAM 指数分别为 l=+1 和 l=-1 的两束扭曲波，其模式纯度高达 87%。与其他 OAM 天线相比，本文提出的天线具有高天线增益（超过 12 dBi）和宽工作带宽（超过 15%）。高模式纯度、高天线增益和宽工作频带使该天线适用于扭曲波应用，不仅在微波和毫米波频段，也在太赫兹频段。
引用
@article{arxiv.1710.00035,
title = {Generation of High-Purity Millimeter-Wave Orbital Angular Momentum Modes Using Horn Antenna: Theory and Implementation},
author = {Jian Ren and Kwok Wa Leung},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.00035},
year = {2017}
}
备注
18 pages, 9 figures