OAM 辅助的自愈具有方向性、比例性和持久性

在本文中，我们展示了具有相等束宽的无线电涡旋光束中，特指由轨道角动量（OAM）引起的自愈机制。在先前的工作中，我们在 28 GHz 的 OAM 光束中实验演示了自愈效应，并提出了一个理论机制来解释它们。在本工作中，我们进一步在理论上表征了 OAM 自愈机制，并通过在 28 GHz 室外链路上进行系统且受控的实验测量证实了这些特性。具体而言，我们发现 OAM 自愈机制是结构化电磁光束中的一种附加自愈机制，它相对于障碍物相对于光束轴的位移具有方向性。我们还证实了先前的发现，即 OAM 自愈的量与 OAM 阶数成正比，并进一步发现它持续超越聚焦区域延伸至远场。因此，在自愈起始的最小距离和可获得的自愈量方面，OAM 辅助的自愈比其他所谓的无衍射光束更具优势。我们通过扩展文献中的理论模型来关联我们的发现，并开发了一种统一的电磁分析，以更严格地解释承载 OAM 的无衍射光束的自愈。