通过矢量时间反演在 1 公里长多模光纤中实现高保真空间模式传输
光学
2021-03-26 v3 应用物理
量子物理
摘要
标准多模光纤所支持的大量空间模式是一个有前景的平台，可将量子和经典通信的信道容量提升数个数量级。然而，长多模光纤的实际使用受到模式串扰和偏振混合的严重阻碍。为克服这些挑战，我们开发并实验演示了一种矢量时间反演技术，其通过数字预整形前向传播信号光束的波前和偏振，使其成为辅助后向传播探测光束的相位共轭来完成。在此，我们报道了利用矢量时间反演在未经稳定的 1 公里长光纤上，对 210 个拉盖尔-高斯和厄米-高斯模式实现了平均模式保真度高于 80%。我们还提出了一种实用且可扩展的基于长多模光纤的空间模式复用量子通信协议，以说明我们技术可实现的潜在应用。
引用
@article{arxiv.2003.09883,
title = {High-fidelity spatial mode transmission through a 1-km-long multimode fiber via vectorial time reversal},
author = {Yiyu Zhou and Boris Braverman and Alexander Fyffe and Runzhou Zhang and Jiapeng Zhao and Alan E. Willner and Zhimin Shi and Robert W. Boyd},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.09883},
year = {2021}
}
备注
Supplementary Information is included