| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-9页 |
| 第一章 引言 | 第13-33页 |
| 1.1 光子偏振qubits和OAM模式 | 第13-19页 |
| 1.2 研究进展 | 第19-21页 |
| 1.3 论文结构安排 | 第21-22页 |
| 参考文献 | 第22-33页 |
| 第二章 星地链路光子偏振qubits的偏振基旋转 | 第33-51页 |
| 2.1 自由空间量子光通信 | 第33-37页 |
| 2.1.1 基本原理 | 第34-35页 |
| 2.1.2 光偏振态的数学描述及传输理论 | 第35-37页 |
| 2.2 星地量子光通信广义模型 | 第37-44页 |
| 2.2.1 参考坐标系 | 第39-40页 |
| 2.2.2 卫星的位置坐标 | 第40-42页 |
| 2.2.3 入射光的方向 | 第42-43页 |
| 2.2.4 最终单光子偏振态的表达式 | 第43-44页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第44-48页 |
| 2.3.1 类圆形轨道模拟 | 第44-46页 |
| 2.3.2 椭圆轨道模拟 | 第46-47页 |
| 2.3.3 结果讨论 | 第47-48页 |
| 2.4 结论 | 第48页 |
| 参考文献 | 第48-51页 |
| 第三章 卫星量子光通信的偏振qubits大气散射 | 第51-67页 |
| 3.1 偏振qubits的大气散射 | 第52-54页 |
| 3.1.1 单次散射 | 第52-53页 |
| 3.1.2 多次散射 | 第53-54页 |
| 3.2 数值计算方法 | 第54-59页 |
| 3.2.1 基本的偏振光Monte-Carlo方法 | 第55页 |
| 3.2.2 透过率方法 | 第55-58页 |
| 3.2.3 大气散射类型 | 第58页 |
| 3.2.4 光子的吸收和边界逃逸 | 第58-59页 |
| 3.3 结果和讨论 | 第59-63页 |
| 3.3.1 后向散射Mueller矩阵 | 第59-60页 |
| 3.3.2 下链路和上链路 | 第60-63页 |
| 3.4 结论 | 第63页 |
| 参考文献 | 第63-67页 |
| 第四章 大气湍流效应对基于OAM自由空间光通信的影响 | 第67-93页 |
| 4.1 LG光束产生和探测 | 第68-74页 |
| 4.1.1 LG光束的产生方法 | 第70-73页 |
| 4.1.2 LG光束的探测方法 | 第73-74页 |
| 4.2 大气湍流理论 | 第74-81页 |
| 4.2.1 大气湍流的形成 | 第74-75页 |
| 4.2.2 Kolmogorov湍流理论 | 第75-77页 |
| 4.2.3 大气湍流的几种谱描述 | 第77-79页 |
| 4.2.4 光的波前相位变化与折射率波动的关系 | 第79-81页 |
| 4.3 大气湍流引起OAM模式间串话 | 第81-84页 |
| 4.4 不连续的OAM模式编码 | 第84-86页 |
| 4.5 基于OAM的自由空间光通信系统信道容量的评估 | 第86-88页 |
| 参考文献 | 第88-93页 |
| 第五章 采用自适应光学补偿的基于OAM自由空间光通信 | 第93-117页 |
| 5.1 拥有自适应光学补偿的基于OAM的自由空间光通信系统 | 第94页 |
| 5.2 湍流大气信道的建模实现 | 第94-97页 |
| 5.2.1 Monte-Carlo相位屏方法 | 第95-97页 |
| 5.2.2 Monte-Carlo相位屏的验证 | 第97页 |
| 5.3 闭环自适应光学系统 | 第97-108页 |
| 5.3.1 自适应光学的基本原理 | 第97-100页 |
| 5.3.2 自适应光学系统的构成 | 第100-108页 |
| 5.4 波前畸变的实时矫正 | 第108-111页 |
| 5.5 信道容量的评估 | 第111-113页 |
| 5.6 动态演化的大气湍流情况下基于OAM的自由空间光通信系统的瞬时特性 | 第113-114页 |
| 5.7 结论 | 第114-115页 |
| 参考文献 | 第115-117页 |
| 第六章 总结和展望 | 第117-121页 |
| 6.1 论文总结 | 第117-118页 |
| 6.2 未来研究展望 | 第118-120页 |
| 参考文献 | 第120-121页 |
| 致谢 | 第121-123页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第123-124页 |
| (一) 第一作者论文 | 第123-124页 |
| (二) 其他作者论文 | 第124页 |
