超几何高斯光束在吸收型各向异性海洋湍流中的平均信道容量

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	超几何高斯光束在吸收型各向异性海洋湍流中的平均信道容量
	常帅 ; 陈航 ; 张鹏 ; 何爽 ; 王圆鑫 ; 于浩 ; 徐进 ; 南航 ; 佟首峰
	2024-12-10
发表期刊	光学学报
卷号	44 期号:23 页码:73-83
摘要	超几何高斯（HyGG）光束具有近似无衍射、自聚焦和自重构特性，有望用于提升基于轨道角动量（OAM）的水下光通信系统的信道容量。基于Rytov近似及广义惠更斯菲涅耳原理推导了HyGG光束在吸收型各向异性海水信道下的OAM探测概率及平均信道容量的解析表达式。分析了HyGG光束在无湍流衰减信道下的光强分布，并详细探究了光源参数、信道环境参数及通信系统参数对HyGG光束传输及通信质量的影响。结果表明，HyGG光束的自聚焦能力随空心度参数的增大而增强。光束的波长、OAM模式数、束腰半径、空心度参数以及发射功率、接收孔径尺寸、OAM信道数、传输距离、湍流的强度、各向异性程度、内外尺度均会对通信系统的平均信道容量产生影响。通信系统误码率与平均信道容量变化趋势相反。此外，空心度参数大于0的HyGG光束在远距离传输下的传输及通信特性优于拉盖尔高斯（LG）光束及高斯涡旋（GV）光束。这些结果对基于HyGG光束的水下光通信链路的搭建具有重要指导意义。
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/68577
专题	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
作者单位	1.长春理工大学光电工程学院 2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 3.珩辉光电测量技术(吉林)有限公司 4.吉林大学通信工程学院
推荐引用方式 GB/T 7714	常帅,陈航,张鹏,等. 超几何高斯光束在吸收型各向异性海洋湍流中的平均信道容量[J]. 光学学报,2024,44(23):73-83.
APA	常帅.,陈航.,张鹏.,何爽.,王圆鑫.,...&佟首峰.(2024).超几何高斯光束在吸收型各向异性海洋湍流中的平均信道容量.光学学报,44(23),73-83.
MLA	常帅,et al."超几何高斯光束在吸收型各向异性海洋湍流中的平均信道容量".光学学报 44.23(2024):73-83.

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超几何高斯光束在吸收型各向异性海洋湍流中（1521KB）	期刊论文	出版稿	开放获取	CC BY-NC-SA	浏览下载