涡旋光束的传输特性开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

涡旋光束作为一种特殊的空间结构光场，具有螺旋相位结构和轨道角动量等独特的光学特性，在光通信、光学显微、量子信息处理等领域展现出巨大的应用潜力。

研究目的：本课题旨在系统地研究涡旋光束在自由空间、大气湍流和光纤等不同传输介质中的传输特性，分析影响涡旋光束传输质量的关键因素，为涡旋光束在实际应用中的性能优化提供理论依据。

1. 研究目的

2. 本选题国内外研究状况综述

涡旋光束的传输特性是当前光学领域的研究热点之一。

自1992年allen等人首次实验观测到涡旋光束的轨道角动量以来，国内外学者对涡旋光束的产生、传输、探测及应用等方面进行了广泛的研究。

国内研究现状：近年来，国内学者在涡旋光束的传输特性研究方面取得了一系列重要成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题主要研究涡旋光束在自由空间、大气湍流以及光纤三种不同传输介质中的传输特性，分析不同因素对涡旋光束传输质量的影响，并探讨提高涡旋光束传输稳定性的方法。

1. 主要内容

本课题主要研究涡旋光束在自由空间、大气湍流以及光纤三种不同传输介质中的传输特性，分析不同因素对涡旋光束传输质量的影响，并探讨提高涡旋光束传输稳定性的方法。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.理论分析阶段：-研究涡旋光束的基本理论，包括其数学描述、特性以及产生方法。

-建立涡旋光束在自由空间、大气湍流和光纤中的传输模型。

-推导涡旋光束在不同传输介质中的传输方程，并分析其传输特性。

5. 研究的创新点

本课题的创新点在于：
1.系统比较涡旋光束在自由空间、大气湍流和光纤三种不同传输介质中的传输特性，并分析不同因素对涡旋光束传输质量的影响。

2.结合理论分析和数值模拟，探讨提高涡旋光束传输稳定性的方法，为涡旋光束在实际应用中的性能优化提供理论依据。

3.通过实验验证理论分析和数值模拟结果，确保研究结论的可靠性和实用性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 赵尚弘, 周宁, 高春清. 拉盖尔-高斯涡旋光束在大气湍流中的传输特性[j]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(18): 1801001.

[2] 周辉, 陈家璧, 周天, 等. 基于深度学习网络的涡旋光束湍流传输校正[j]. 激光与光电子学进展, 2022, 59(20): 2001001.

[3] 冯格格, 王慧, 韩亚强, 等. 部分相干径向偏振反常涡旋光束在大气湍流中的传输特性[j]. 光子学报, 2021, 50(12): 1201002.