●前言
名詞縮寫表
第1章 緒論
1.1 光通信技術的發展背景
1.2 光纖復用傳輸繫統的發展歷程與趨勢
1.2.1 光纖復用傳輸繫統
1.2.2 空分及模分復用技術
1.3 OAM模式復用關鍵技術
1.3.1 光學OAM的基本概念
1.3.2 OAM模式的產生
1.3.3 傳輸OAM模式的光纖結構
1.3.4 OAM模分復用集成器件
1.3.5 OAM模式的耦合與色散
1.4 OAM模分復用傳輸繫統
1.4.1 自由空間中的OAM模分復用傳輸繫統
1.4.2 光纖中的OAM模分復用傳輸繫統
參考文獻
第2章 光學軌道角動量理論
2.1 光學軌道角動量
2.1.1 亥姆霍茲方程和標量電磁波近似
2.1.2 軌道角動量
2.1.3 自旋角動量
2.2 典型的OAM光束
2.2.1 拉蓋爾-高斯光束
2.2.2 貝塞爾光束
2.3 光學OAM的矢量場理論
2.3.1 柱坐標下麥克斯韋方程組的貝塞爾解
2.3.2 矢量電磁場的軌道和自旋角動量
2.3.3 “±”模式矢量貝塞爾光束的軌道和自旋角動量
2.3.4 TE/TM模式矢量貝塞爾光束的軌道和自旋角動量
2.4 附錄
2.4.1 貝塞爾函數及其性質
2.4.2 單色波的貝塞爾光束展開
2.4.3 貝塞爾光束的角頻譜
2.4.4 光場的軌道與自旋動量密度
參考文獻
第3章 階躍型環狀光纖的OAM模式理論及光纖設計
3.1 階躍型環狀光纖的OAM模式理論
3.1.1 環狀光纖的結構
3.1.2 環狀光纖模式的基礎理論
3.2 階躍光纖模式的光學性質
3.2.1 模式特征方程的數值求解
3.2.2 傳統光纖模式的場分布和色散曲線
3.2.3 環狀光纖模式的場分布和色散曲線
3.3 OAM模式光纖結構設計
3.4 中心區域為駐波的環狀光纖
3.4.1 模式特征方程
3.4.2 場分布和色散曲線
參考文獻
第4章 環狀光纖中的OAM模式耦合
4.1 模式耦合的基礎理論
4.1.1 非理想光纖本征模式的微擾展開
4.1.2 非理想光纖本征模式的傅裡葉級數形式
4.2 橢圓微擾下的模式耦合
4.2.1 橢圓環狀光纖本征模式的場分布
4.2.2 橢圓微擾下的模式耦合
4.2.3 不圓度對耦合的影響
4.3 不同心微擾下的模式耦合
4.3.1 不同心環狀光纖本征模式的場分布
4.3.2 不同心微擾下的模式耦合
4.3.3 不同心度對耦合的影響
參考文獻
第5章 模式耦合與色散的密度矩陣理論
5.1 密度矩陣算符
5.1.1 偏振模色散的斯托克斯理論
5.1.2 密度矩陣算符
5.2 演化方程
5.3 級聯規則
5.4 統計模型
5.5 數值模擬
5.6 附錄——2維模式空間中密度矩陣理論和斯托克斯理論的對應關繫
參考文獻
第6章 OAM模式的激勵與干涉
6.1 純相位空間光調制器
6.1.1 純相位空間光調制器的結構
6.1.2 純相位空間光調制器的相位調制原理
6.2 OAM模式的激勵
6.2.1 OAM模式激勵原理
6.2.2 OAM模式激勵實驗
6.3 OAM模式與基模的干涉
6.3.1 OAM模式與基模的干涉原理
6.3.2 OAM模式與基模的干涉實驗
參考文獻
第7章 OAM模分復用繫統
7.1 自由空間中OAM模分復用繫統
7.1.1 OAM模式的相位畸變
7.1.2 OAM復用模式串擾
7.1.3 自由空間中OAM模分復用繫統展望
7.2 OAM模分復用光纖通信繫統
7.2.1 OAM模分復用光纖通信繫統發展趨勢
7.2.2 OAM模分復用光纖通信繫統接收端信號性能恢復方案
7.2.3 OAM模式在光纖中傳輸時的相位及串擾補償
參考文獻

本書主要對光學軌道角動量（OAM）及其在光通信中的應用進行研究。全書共7章：第1章介紹了OAM模式復用技術的基本概念以及國內外研究現狀；第2章給出了光學OAM的矢量場理論和典型的OAM光束及其性質；第3章推導了理想環狀光纖中的OAM模式理論，並求解了對應的本征模式和OAM模式；第4章分別研究了非理想環狀光纖中的OAM模式在橢圓和不同心兩種微擾條件下的模式耦合問題；第5章提出並推導了可用來分析多模光纖中模式耦合與模式色散的密度矩陣理論；第6章給出了基於純相位空間光調制器的OAM模式產生方法；第7章首先分析了大氣以及光纖中模式復用傳輸時遇到的相位畸變和信號串擾問題，並提出了初步的均衡與補償方案，最後對OAM模分復用繫統的未來進行了展望。 本書內容繫統全面，深入淺出，力求展現OAM模分復用技術領域的近期新科研成果。本書可作為高等院校信息與通信工程、光學工程、電子科學與技術、電子信息等專業等