通过随机散射介质以光速实时识别涡旋光束模式
光学
2024-03-26 v1
摘要
携带轨道角动量 (OAM) 的光学涡旋光束在经典和量子领域的光通信与信息处理中具有巨大潜力以增加容量。然而，影响自由空间光数据传输的一个重要挑战是光路中散射体的存在，这会导致波传播过程中不可避免的信息损失。已相继提出多种算法用于识别通过散射介质传播的涡旋光束模式。但这些方法均需在计算机上完成，能耗高且耗能。在此，我们提出一种全光方案，用于识别通过散射介质传播的涡旋光场模式。经过深度学习训练后，我们的模型能够通过未知相位散射体识别涡旋光束模式，展示出对从未遇到过的新的随机散射体的泛化能力。一旦物理部署，整个装置将以光速快速识别通过散射介质传播的涡旋光模式，且除照明光源外，整个推理过程将消耗零能量。我们的研究标志着向高精度识别通过复杂散射介质传播的涡旋光模式迈出了重要一步，为复杂环境下的光通信应用提供了重要指导。
引用
@article{arxiv.2403.16420,
title = {Real-Time Recognition of Vortex Beams Modes Through Random Diffusive at the Speed of Light},
author = {Tong Fu and Gang Luo and Jia Cheng Li and Yuan Chao Geng and Xiao Dong Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.16420},
year = {2024}
}