【嘉勤點評】光庫科技發明的基於OAM複用的光跳頻通訊系統，不僅實現了光跳頻通訊，達到穩定的跳頻通訊。同時，透過通訊雙方共享的秘鑰實現使用者資料在不同通道間隨機切換，從而增強了保密資訊的安全性。
集微網訊息，近年來，自由空間光通訊技術發展迅速，極大地促進了社會進步與經濟發展。其中，各種用以提升通道傳輸容量的複用技術功不可沒。
除了可以採用幅度、相位和正交相移鍵控等傳統的調製解調方式之外，還有軌道角動量光束，因其具有螺旋相位因子，且同軸傳播的不同OAM（軌跡角動量）狀態的光束可以被有效分離的特點，使其在空分複用技術中的發展潛力巨大。
近年來，隨著世界各地各種使用者資訊洩露事件的頻繁出現，使用者資料在傳輸中被非法第三方竊取的風險增大，OAM複用技術應用於自由空間光通訊中的資料通訊安全也成為研究的熱點。
為此，光庫科技在2021年6月24日申請了一項名為“基於OAM複用的光跳頻通訊系統”的發明專利（申請號：202110707749.X），申請人為珠海光庫科技股份有限公司。
根據該專利目前公開的相關資料，讓我們一起來看看這項技術方案吧。
如上圖，為該專利中發明的基於OAM複用的光跳頻通訊系統的原理示意圖，該光跳頻通訊系統中包括有：傳送機、一級波長跳變單元、二級OAM跳變單元、傳送光纖耦合鏡、傳送空間光調製器、接收機、接收空間光調製器以及資料恢復單元。
對於傳送機而言，一級波長跳變單元可以將使用者資料隨機載入到不同波長對應的光載波上，以形成資料光波並輸出；傳送光纖耦合鏡可以接收資料光波，並將資料光波轉換為空間光輸出；傳送空間光調製器能夠動態載入對應不同OAM態的傳送全息圖樣，並利用全息圖樣對空間光進行處理，形成空間光在不同OAM通道上跳變的OAM跳變光波。
而對應接收機而言，接收空間光調製器可以載入不同OAM態的接收全息圖樣，透過接收全息圖樣對自由空間光進行處理，從而形成在不同OAM通道上分離的空間高斯光；再由資料恢復單元接收空間高斯光，並對其進行處理以恢復得到使用者資料。
在具體進行資訊傳送時，傳送端的鐳射器可以產生不同波長的連續光波，在跳頻序列的控制下，可以實現光載波在不同通道上的自由切換，而空間光調製器可以在跳變序列的控制下動態載入不同的全息圖樣，從而實現使用者資料在不同OAM通道上的跳變。
而在上圖中，展示了這種基於OAM複用的光跳頻通訊系統的資料流示意圖，資料1和資料2分別透過馬赫增德爾調製器(MZM1和MZM2)調製到埠3和埠4輸出的光波上，實現了一級波長跳變，即資料1和資料2的光載波在λ1和λ2之間快速跳變。調製後的光波經過光纖耦合鏡(FCM)，轉換為空間光。
在資料解析時，空間光調製器同樣由控制序列HS2控制，隨機載入在其上的全息圖樣與傳送端的全息圖樣對應的拓撲荷的數值相反。這樣便實現了不同OAM態通道的分離，並輸出空間高斯光。經過光纖耦合鏡耦合後，轉由光纖傳輸。
然後，經由陣列波導光柵(AWG)分離出兩個不同波長光波，並由延時調節等同步控制處理後，送入光電探測器(PD1和PD2)，輸出兩路資料訊號。最後，在跳頻序列HS1的控制下，恢復出兩路使用者資料訊號（即資料1和資料2）。
以上就是光庫科技發明的基於OAM複用的光跳頻通訊系統，該系統不僅實現了光跳頻通訊，達到穩定的跳頻通訊，同時，透過通訊雙方共享的秘鑰實現使用者資料在不同通道間隨機切換，從而增強了保密資訊的安全性。
