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作为一种具有空间相位变化特征的结构光束,携带不同轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)的涡旋光束彼此间相互正交。因此可以将其引入到传统光通信领域,通过与现有的技术结合,极大地提升频谱效率,提高通信速度和信道容量。而对于OAM光通信系统而言,解调的效率直接影响了系统的性能。本文利用贝塞尔高斯(Bessel-Gaussian,BG)光束的自恢复特性,完美拉盖尔高斯(Perfect Laguerre-Gaussian,PLG)光束波束半径固定的特性,基于复合相位全息图(Multiplexing Phase Hologram,MPH),对高性能OAM光通信系统解调技术进行了研究。具体研究内容如下:(1)提出一种基于MPH的高性能BG-OAM光通信系统解调方案。针对目前BG光束解调方案效率低下的问题,设计了一个6?6复合相位全息图。通过观察解调后的衍射图案各区域中心光强是否存在,即可实现36种OAM模式的同时解调,并研究了轴锥参数对解调效果的影响。接着对用于空间滤波的针孔板各区域针孔大小进行了优化,实现了各OAM模式解调能量占比相同,提高了解调方案的鲁棒性。此后,还对经过大气湍流信道传输影响后的BG光束使用该方案进行解调,并对结果进行了分析。最后,在仿真环境中建立了一个OAM编解码系统验证了上述方案的可行性,并对解码系统的性能进行了分析。基于该方案的OAM光通信系统不但利用了BG光束的自恢复特性,还解决了目前BG光束解调时一次只能解调一种OAM模式的问题,为高性能BG-OAM光通信系统的解调提供了一个全新的可靠方案。(2)提出一种基于MPH的高性能PLG-OAM光通信系统解调方案。详细分析了PLG光束的基本原理,并对其正交性进行了讨论,证实其可用于OAM通信系统中。随后,设计出一个3?3MPH,实现了PLG光束的高效解调,并研究了束腰半径和大气湍流对解调性能的影响。最后建立了基于MPH的高性能PLG-OAM编解码系统,这是PLG光束在OAM通信系统中的首次研究。该系统不仅利用了PLG光束半径固定带来的易接收特性,还通过MPH实现了多种OAM模式的同时解调,具备较高的解调效率。