Vortex beams是指具有轨道角动量(OAM)的光束,通常称为OAM光束。在光通信领域中,环境中的漫游扰动可以调节这些光束的OAM,并开辟了一个可能具有应用的新领域。当遇到涡旋光束的应用时,拓扑电荷(TC)是一个关键因素。准确检测TC是在非理想环境中扩展涡旋光束应用的先决条件。本文涵盖以下主题:

(1)提出了一个复杂漫游扰动的理论模型,以控制涡旋光束中的OAM。推导出独立漫游扰动下Laguerre-Gaussian光束的相关函数的解析公式,揭示了在漫游扰动方向上强度分布、平均OAM和OAM频谱的周期变化。这些发现得到了一致的实验结果支持。为了进一步研究复杂漫游扰动对这种光束的影响,本节还介绍了受到交叉相关漫游扰动影响的涡旋光束的实验研究。实验结果验证了这些发现的一致性。此外,一项实验研究探讨了交叉相关漫游扰动对涡旋光束的影响。结果表明,暴露于这种扰动下的光束展现出与暴露于独立漫游扰动下的光束不同的周期性。本研究的理论和实验结果可用作将破坏性漫游扰动转化为有益漫游扰动的参考。

(2)提出了一种新的涡旋光束TC检测方法,可以准确地检测带有漫游扰动和障碍物的TC值。所提出的技术利用单个柱面透镜检测平均OAM值并获取涡旋光束的TC值。在扇形不透明障碍物阻挡超过180°的极端条件下,将所提出的方法的有效性与光强度、傅里叶变换和相位分布方法进行比较。发现只有本文提出的检测方法可以精确恢复输入光束的TC幅度和符号。该技术解决了在障碍物遮挡和环境漫游扰动的双重非理想干扰下检测涡旋光束TC的问题。TC检测方法在光束漫游和障碍物阻挡方面具有鲁棒性,因此可能在基于涡旋光束的光通信和光加密中具有重要应用。

(3)提出了一种使用全息相位板检测涡旋光束分数拓扑电荷(FTC)的方法。通过改变实际上是全息相位板的人工相位平面的两半之间的相位差,可以观察到与空心中心强度形状从左侧开口、右侧开口到左侧开口的规则顺序相对应的相互作用光束的最小强度可见度。当调整相位板之间的相位差时,这三个最小强度可见度在涡旋光束的横截面上的两侧连续出现。我们记录了三个最小强度可见度处的相位差值,并使用理论公式计算FTC。该方法解决了由于检测实体相位板的复杂性而引入实验误差的问题。它为漫游扰动环境中的FTC提供了一个强大的检测方案

帮我逐句翻译下这段英文输出结果要逐句中英文对照Vortex beams which possess orbital angular momentum OAM are commonly referred to as beams with OAM In the field of optical communication wandering perturbations from environment

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