文献综述
当代社会是一个信息化社会，随着各种科技的提升信息充斥在社会的每一个角落，信息化是当今时代发展的大趋势，代表着先进生产力。而为了信息能够更加便捷迅速地传递，科学家们正在研究各种通信方式。而其中自由空间光通信技术是当前应用最广泛、效率最高的通信方式，它的出现引发了通信行业的巨大变革。自由空间光通信技术就是利用红外至紫外波段的光载波，通过调制解调，将光波变成有价值有规律的信息载体在自由空间中高速传播信息，在终端再把信息从光波中读取出来。自由空间光通信技术虽然目前仍在研究，但其具备了高传输容量、免频谱许可、高保密性、高速率、无串扰、良好的抗干扰性和机动性等优点。目前该技术应用于星际自由空间光通信和地面自由空间光通信两个领域之中。自由空间光通信技术发展虽然时间不长，但作用和影响非常深远，一定程度上彻底的改写了通信历史，发展的前景不可限量。
随着通信的需求和单元技术的进展，自由空间光通信技术已经进入了实用研究阶段。而在未来，随着信息智能、互联网云等技术的大规模应用的拓展，提升大数据传输的效率是必不可少的，充分提升光传输容量，克服其在自由空间内的抗干扰性能前景广阔，对推动科学技术的发展、提升人类生活质量，具有不可替代的作用。随着科技的不断进展，人类把目光放在了宇宙星际，而宇宙星际中最主要的问题也是通信，目前星际自由空间光通信技术的可行性问题已经得到验证，可至今尚未真正实现这种技术，但是目前由于关键技术已取得了鲜明的进步，相信在不远的将来，星际自由空间光通信技术能够取代微波通信，使得星际间通信更加快速便捷。在地面上，自由空间光通信技术也可以和微波通信技术进行互补，各种系统的无缝连接使用户得到更加方便优异的服务。因此，我们必须下大力气，不断探索钻研，推动自由空间光通信技术的不断创新发展。
在自由空间光通信系统中，而我们所要研究的OAM系统也是其中一个非常重要的组成部分。基于轨道角动量态复用系统已经成为自由空间光通信的研究热点之一。本课题是基于空间分集的OAM系统抗干扰研究分析，通过大空间多路传输增加信道容量，在接收端进行采样。OAM模式通过将直束光添加一个角动量使得这束光呈现一种螺纹旋涡形状向前传播。对于单个光子，理论上OAM可获得无穷多值的特征状态，且不同OAM态间相互正交，OAM态复用系统能极大提高频带利用率。这种传播模式不仅增大了信道容量使得信道能够承载更多的信息，同时提高了传输效率。但是自由空间光通信是以光为载波，在自由的开放空间内进行传播，因此十分受到天气等因素的干扰，其中大气湍流是影响OAM系统传输性能的关键因素之一。大气湍流会引起一些光线弥散，光强闪烁，相位偏移等效应，这些效应会严重影响到光链路在自由空间内的传输性能。因此，深入研究大气湍流对光通信系统的影响机理和抑制方法是十分有必要的。
在张敏的《湍流环境下自由光通信系统性能研究》中设计了一套室内无线激光通信模拟实验系统，通过三种不同的大气湍流模型分析了如何在室内模拟和测试大气湍流强度，以此来测算不同调制技术在不同大气湍流强度下的误码率性能。通过实验性能分析的了解，我明白了BPSK调制技术可以显著降低系统的误码率，由此可见无线激光通信的可靠性和可行性。而通过宁川教授等人的有关于OAM在大气湍流下的分析我可以明白OAM复用态之间的弥散程度会随着大气湍流强度的增加而增加，且系统误码率也会随之增加，但是在强湍流下误码率会随着传输距离的增加而趋于平稳，可弱湍流下只会随着传输距离的增加而增加。这个要点我认为在自己日后进行实验时是一个较为重要的一点，需要提高注意。
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