设计了一种基于硅基波导光子轨道角动量的产生及复用器，该器件主要由非对称定向耦合器和带沟槽的波导两部分组成.根据相位匹配条件，基模TE₀₀通过非对称定向耦合器耦合成一阶模TE₁₀，带沟槽的波导可支持光轴相对于水平和垂直方向旋转45°的两个正交的本征模，调整两个正交的本征模的相位差，使其进行简并，可进一步将TE₁₀转换为多种轨道角动量模式，并在第二个沟槽结构中进行复用.采用时域有限差分法进行仿真计算，结果表明：该器件可以实现拓扑荷为+1、0、-1的光子轨道角动量模式的产生及复用，且器件结构紧凑，尺寸小于80 μm×5.3 μm，损耗小于0.24 dB，适用波长范围为1.47~1.58 μm.该器件制作工艺简单，易于集成，可应用于轨道角动量复用系统等领域.

设计了一种新型轨道角动量模传输的圆环形光子晶体光纤, 包层为排列有序的矩形空气孔围绕纤芯呈圆形排列, 纤芯为大的空气孔, 中间环形高折射率区为光子轨道角动量传输区。利用基于有限元法的COMSOL Multiphysics软件进行仿真分析, 对光子轨道角动量模式在光纤中的传输特性进行了详细讨论。结果表明, 该结构可实现1.2~2.0 μm波段50个轨道角动量模式的有效分离和稳定传输,简并模式的有效折射率差大于10-4, 保证了每个模式的稳定传输; 限制损耗仅为10-9 dB·m-1, 非线性系数低至0.833 km-1·W-1。该光纤可以应用于模分复用系统, 将大大提高通信系统容量和频谱效率。

文章提出一种可以传输42个轨道角动量(OAM)模式的环形光子晶体光纤，该光纤由中心空气孔、环形高折射率层以及包层构成，其中包层是由方形空气孔与圆形空气孔共同组成。利用有限元法对其进行仿真分析，仿真结果表明，这种结构在1.55 μm处可以将简并模间的有效折射率差提高到3.45×10-3，从而大大减小模式间的耦合，所有模式的色散值均较小，例如HE2,1模式的色散只有53.29 ps/(nm·km)。此外，光能量主要集中在环形高折射率区域内，且环形区域大小可灵活设计。

提出了一种可以传输16个轨道角动量模式的光纤, 采用纤芯和环之间高掺杂(n=0.256)的缓变折射率环形光纤结构。通过有限元分析法进行仿真分析, 结果表明, 该光纤可以将简并模之间的有效折射率差提高到6.656×10-3, 减小了模式之间的耦合。同时, 由于光纤折射率的缓慢变化, 理论上模式纯度可达到100%, 从而能够有效地减小模间串扰。