空分多路复用是潜在的可用于光通信系统的重要技术，因为多个独立的数据承载波束可以同时在相同的空间介质上传播，从而增加了总传输容量。近日，来自美国南加州大学的科研团队通过实验证明了厄米-高斯光束（Hermite-Gaussian beams）或拉盖尔-高斯光束（Laguerre-Gaussian beams）模式的四重复用，以实现400 Gbit / s正交相移键控自由空间光通信线路。在该实验中，研究人员同时利用厄米-高斯和拉盖尔-高斯模式的两个模态指数来实现更大的潜在正交模态空间。此外，研究人员还研究并比较了孔径大小，横向位移和旋转对系统的影响。其测得由于以下原因导致的性能下降：（1）具有有限尺寸的接收器孔径导致厄米-高斯和拉盖尔-高斯模式的功率损耗和串扰; （2）发射器和接收器之间的横向不对准导致拉盖尔-高斯模式的串扰，但由于轴对称可能不会影响HG0n或HGm0模式; （3）发射器和接收器之间的旋转不对准，其引起厄米-高斯模式的串扰，但由于方位角对称性而不倾向于影响拉盖尔-高斯模式。

图(a) MDM FSO通信系统多路正交HG或LG模式的实验设置

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