内容概要：本文详细介绍了利用数字编码超表面进行多模式复用轨道角动量（OAM）、多焦点透镜以及多功能复用相位计算分布的远场计算方法。文中提供了具体的MATLAB代码实现，涵盖多焦点透镜的相位分布计算、多通道OAM相位分布计算以及远场强度分布的快速傅里叶变换（FFT）计算。作者强调了关键参数的选择和调试技巧，如焦点间距、拓扑荷数选择、相位混叠避免、填充因子设置等。 适合人群：从事光学工程、电磁波调控、超表面技术研究的专业人士，尤其是对MATLAB编程有一定基础的研究人员。 使用场景及目标：适用于需要理解和实现数字编码超表面相关算法的研究项目，帮助研究人员掌握多模式复用轨道角动量、多焦点透镜及远场计算的具体实现方法和技术细节。 其他说明：文章不仅提供完整的代码实现，还分享了许多实用的经验和技巧，如相位叠加、极角计算、远场对数变换等，有助于提高实验效果和数据准确性。

基于多模式复用技术的超表面相位计算及远场计算代码优化,数字编码超表面: 快速相位计算法及远场效果的 MATLAB 模型,数字编码超表面 多模式复用轨道角动量 多焦点透镜 多功能复用相位计算分布 远场计算代码 相位分布计算代码 多通道轨道角动量相位分布代码 不需要cst仿真，可以直接根据相位matlab计算远场 ,数字编码超表面; 多模式复用; 轨道角动量; 多焦点透镜; 相位计算分布; 远场计算代码; 相位分布代码; MATLAB计算远场。,基于Matlab的数字编码超表面远场计算与相位分布优化代码

根据菲涅耳衍射积分和拉盖尔高斯光束场强分布，对拉盖高斯光束中的圆孔衍射、单缝衍射和方孔衍射进行了研究，并分析了拉盖高斯光束的相位结构对光束衍射后场分布的影响。拉盖高斯光束的相位奇点落在衍射孔中心时，由螺旋谱计算出拉盖高斯光束通过单缝和方孔衍射后的轨道角动量的弥散程度，从理论上证明了拉盖尔高斯光束通过圆孔衍射后，轨道角动量不发生弥散。

基于Kolmogorov及非Kolmogorov湍流模型，分析了大气湍流对光子轨道角动量(OAM)的散射效应，得到了探测端不同OAM模式的概率。分析了两种湍流条件下OAM编码测量设备无关量子密钥分发(MDI-QKD)的密钥生成率与最大传输距离。仿真结果表明，当光束在大气信道传输时，光束的径向强度逐渐增大，湍流对光子OAM的散射效应逐渐增强，初始OAM发散为相邻OAM模式并趋于无规则分布，探测端测得初始OAM模式的概率不断减小。大气湍流下OAM编码MDI-QKD的最大传输距离比偏振编码MDI-QKD的长约10 km。

l=3时轨道角动量波束源码与图片(涡旋光束中的光子具有方位角相关的位相项exp(ilφ)，其中l为角量子数，也称为拓扑电荷数

该程序给出了轨道角动量分别为0，1，2，3的光束的传播行为

光束轨道角动量的高效精细分离的仿真实现，李成，赵生妹，轨道角动量（OAM）是经典力学和量子力学的基本物理量。由于OAM态取值无限，且不同OAM值态正交，OAM态成为复用技术的新型自由度，极大

利用光栅检测涡旋光束轨道角动量(OAM)并进行性能改善的方法容易实现且能降低通信系统成本。将涡旋光束照射到周期渐变光栅和环形光栅的合适位置, 观察衍射图中光斑的分布规律, 并对入射涡旋光束进行检测。实验结果表明,通过判断光斑中暗条纹的数量和朝向便可确定入射涡旋光束的拓扑荷的大小和正负, 利用相位校正技术或光束复制技术可以使衍射结果中的条纹更加清晰, 使用这两种技术后可将检测到的拓扑荷数提高至30。该研究为OAM复用通信中的解复用和涡旋光的产生提供了依据。

分析了涡旋光与平面波的干涉现象，利用涡旋光共轴叠加干涉生成携带双态轨道角动量的光，并将其应用于轨道角动量拓扑荷数的检测。利用叉形错位光栅制备呈中心对称的涡旋光束，并讨论了在不同拓扑荷数情况下，利用两束涡旋光束干涉制备双态轨道角动量光束。数值模拟和实验结果表明，随着拓扑荷数的数值及正负的变化，两束涡旋光束干涉叠加后其干涉图像发生规律性的变化，据此可检测涡旋光束。涡旋光束在信息传输及编码方面具有重要意义，此研究为其在自由空间通信中的复用提供了实验依据，也为光通信系统的性能改善提供了可能。

轨道角动量(OAM)是具有螺旋相位的光束的自然属性，且不同拓扑荷的OAM光束之间相互正交。利用OAM光束的这种特性，可以把OAM光束作为一种新的信息载体应用到复用技术之中。OAM复用技术在不需要额外带宽的情况下可以极大提升信道容量和频谱效率。光纤作为一种优良的传输介质,是现代通信网络中的首选，基于光纤传输的OAM复用技术引起了研究者的广泛关注。介绍了轨道角动量的基本原理，讨论了适于携带OAM光束传输的光纤、OAM光束的生成与检测方法、OAM复用技术相关器件及其复用系统实验等方面的研究进展，最后探讨了现有技术存在的问题和发展趋势。