渦旋光束其光強度呈現環形分布

    渦旋光束其光強度呈現環形分布，且渦旋光束具有和螺旋波前結構相關的軌道角動量。在渦旋光束中，決定渦旋光束特性的角量子數可以是任意一個自然數，其不同設定所産生的渦旋光束之間存在正交關系。渦旋光束有着極其廣泛的應用前景，包括生物醫學領域，原子實體學領域以及雷射等多個領域。但是渦旋光束在大氣中傳輸的時候，由于受到各種大氣因素的幹擾，進而導緻渦旋光束在大氣傳播時出現光束擴充、光束抖動以及串擾等問題。針對這個問題，本文主要做了如下幾個方面的研究：

    第一、研究了高階渦旋光束的産生與大氣湍流的影響。高階渦旋光束的産生，本文主要以渦旋光束有拉蓋爾-高斯光束作為渦旋光束研究對象。然後介紹了大氣湍流的基本原理，分析了大氣湍流對渦旋光束影響，并給出了MATLAB仿真分析。

    第二、介紹了自适應光學校正技術以及大氣湍流的基本原理，研究高階渦旋光束的自适應光學校正技術，利用随機媒體中的波傳播理論、自适應光學、統計光學以及信号處理等理論，探索高階渦旋光束的産生、傳輸及大氣湍流的影響機理。研究了高階渦旋光束疊加态波前畸變的自适應光學校正，不同軌道角動量（OAM）态之間的串擾機制及抑制政策，并給出了MATLAB仿真分析。仿真結果表明，本文所研究的自适應光學校正技術具有較好的校正性能。

    渦旋光束在大氣湍流中傳輸時，光束将發生波前畸變，随後渦旋光束的光強度将呈現非均勻分布，明暗度不一，光斑的外形将發生嚴重扭曲并且目标的OAM能量占比将明顯下降。是以需要對畸變的光束進行校正，使得光強分布變得均勻，光斑的外形将得到進一步規整，并且目标的OAM能量占比将得以提