[发明专利]轨道角动量探测概率优化选择方法、系统、介质、终端

权利要求书

1.一种轨道角动量探测概率优化选择方法，其特征在于，所述轨道角动量探测概率优化选择方法包括：

基于Rytov理论和Markov近似，理论推导得到拉盖尔-高斯光束经过高超声速等离子体湍流传输后在任意距离z平面处的光场分布；

将任意距离z平面处的拉盖尔-高斯光场按螺旋谐波进行展开，得到其傅里叶系数模量的平方；

基于得到的所述傅里叶系数模量的平方，计算得到圆形孔径方法及聚焦镜方法下的每一个OAM模态的能量含量；

将每一个OAM模态的能量含量进行归一化，得到每一个OAM模态经过等离子体湍流传输后的接收概率和串扰概率；

运用软件编程实现每一个OAM模态接收概率和串扰概率的计算；

将计算出的每一个OAM模态接收概率和串扰概率以Excel文件的形式导出，构建与束腰宽度和接收孔径的关系，通过查阅源数据，找到圆形孔径法和聚焦镜法的交线，达到圆形孔径法和聚焦镜法的最优选择；

所述拉盖尔-高斯光束在自由空间中传输的光场分布为：

所述基于Rytov理论，得到在等离子体湍流中传输的光场为：

每一个OAM模态的能量含量为：

对圆形孔径方法，通过复高斯函数的求和从而加入一个孔径函数：

则能量含量变为：

对聚焦镜方法，直接在初始平面加入一个指数项来表示聚焦镜的效果：

运用Mathematica软件编程，计算得到OAM模态接收概率与串扰概率，将计算出的每一个OAM模态接收概率和串扰概率以Excel文件导出，构建与束腰宽度和接收孔径的关系，达到两种方法的最优化选择。

2.如权利要求1所述的轨道角动量探测概率优化选择方法，其特征在于，所述基于Markov近似并将等离子湍流传输后的拉盖尔-高斯光束的光场按螺旋谐波exp(imθ)的形式进行展开，得到其傅里叶系数模量的平方为：

|β_m(r,z)|²＝2πSS^*exp(-2r²T)I_m-l(2r²T)；

其中，

3.如权利要求1所述的轨道角动量探测概率优化选择方法，其特征在于，将每一个OAM模态能量含量归一化，得到能量分数为：