Crosstalk‐Mitigated OAM Recovery Through Strong Scattering via Sparsity‐Regularized LG‐TM
Rattachement africain : cn, fr, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
ABSTRACT Light beams carrying orbital angular momentum (OAM) provide an unbounded set of mutually orthogonal spatial modes, enabling high‐dimensional information encoding for optical communication and sensing. However, strong scattering severely distorts the helical phase structure of OAM beams, introducing inter‐modal crosstalk that fundamentally limits practical unit‐interval OAM‐encoded systems. Here, we introduce a sparsity‐regularized framework for OAM recovery through strongly scattering media by exploiting the intrinsic sparse representation of OAM states in the Laguerre–Gaussian basis. Compared with the conventional Gerchberg–Saxton algorithm, the resulting sparsity‐regularized framework improves both the accuracy and robustness of modal reconstruction, particularly under noisy and challenging scattering conditions. Experimentally, we faithfully recover OAM modes across at unit spacing with fidelities above 99% and a maximum crosstalk of dB, achieving a fourfold expansion of the usable OAM bandwidth and an approximately 12.6‐fold reduction in linear crosstalk over previous methods. We further demonstrate error‐free grayscale image transmission through strong scattering, together with high‐fidelity reconstruction of complex, random, and Gaussian OAM spectra, highlighting the robustness and versatility of our scheme. The proposed design offers a scalable and practical pathway toward high‐capacity communication systems by fully leveraging adjacent low‐order OAM modes, benefiting both classical and quantum high‐dimensional OAM‐based communications, even under strong scattering conditions.
Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.
Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Crosstalk‐Mitigated OAM Recovery Through Strong Scattering via Sparsity‐Regularized LG‐TM
- Date Crossref
- 07/08/2026
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
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First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University National Local Joint Engineering Research Center for Precision Surgery and Regenerative Medicine pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Xi'an Jiaotong University Ministry of Education Key Laboratory for Nonequilibrium Synthesis and Modulation of Condensed Matter pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Laboratoire Kastler Brossel pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Sorbonne Université pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of California Electrical & pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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ENS‐Université PSl Laboratoire Kastler Brossel pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
National Local Joint Engineering Research Center for Precision Surgery and Regenerative Medicine — First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University, Ministry of Education Key Laboratory for Nonequilibrium Synthesis and Modulation of Condensed Matter — Xi'an Jiaotong University et Centre National de la Recherche Scientifique, avec 4 autres affiliations.
Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.