陈鹤鸣，白秀丽，2

(1.南京邮电大学 电子与光学工程学院、微电子学院，江苏 南京 210023 2.南京晓庄学院 电子工程学院，江苏 南京 211171)

随着云计算、物联网、移动互联网等新兴技术和业务的高速发展，对光通信的带宽容量提出了越来越高的要求。在过去的40年里，利用光的波长、振幅、相位和偏振来编码信息的多路复用技术（见图1），已经提升了单模光纤的数据承载能力4个数量级［1］。目前，单模光纤的通信容量已接近香农极限，利用光的这些维度很难再有突破性的提升。然而，利用多芯和多模的空分复用、模分复用技术，有望解决通信容量的短缺问题。尤其是，近几年一种新型的复用技术——光轨道角动量的模分复用（OAM-MDM）技术（见图2）利用光的OAM复用技术进行信息传输，可以极大地提升通信信道容量和频谱效率［2］。因此，光通信中的OAM技术引起了国内外科研工作者的广泛兴趣，取得了迅猛的发展［2-6］。

OAM光束是一种具有相位结构exp（ilθ）的特殊光场，其中θ为方位角，l为拓扑荷数，理论上可取任意数值，且不同拓扑荷的OAM模式之间是相互正交的［7］。OAM光束具有螺旋形的相位波前，且在光束传播方向上的轴向中心光强为零。利用OAM光束的相互正交性，可以将多个不同拓扑荷的OAM光束作为载波进行信息传输来实现信道的多路复用，从而成倍地提升信道容量和频谱效率。OAM光通信系统的关键技术主要包括OAM光束的产生、OAM信号的传输媒介和OAM模的复用与解复用等三大模块。下面主要对这三方面的关键技术的研究进展进行分析。……