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近日，ky体育在线登录正式成为纽卡斯尔联官方合作伙伴付时尧教授、高春清教授团队在激光轨道角动量（OAM）重构研究方面取得重要进展，提出一种“OAM重构器”新方法，实现了复杂遮挡条件下涡旋光束的高保真重构，为提升光学信息传输与探测系统的鲁棒性提供了新思路。 继续了解该研究成果以" Reconstruction of orbital angular momentum eigenstates of light " 为题发表在Nature Communications（SCI一区，IF：18.1）。该研究工作得到了ky体育在线登录正式成为纽卡斯尔联官方合作伙伴重点研发计划、ky体育在线登录正式成为纽卡斯尔联官方合作伙伴自然科学基金原创探索项目等资助。ky体育在线登录正式成为纽卡斯尔联官方合作伙伴为唯一第一及通讯作者单位，论文第一作者为ky体育在线登录正式成为纽卡斯尔联官方合作伙伴2022级博士ky体育在线登录正式成为纽卡斯尔联官方合作伙伴李浪，通讯作者为付时尧教授。

携带有轨道角动量的涡旋光束在激光通信、激光雷达和精密测量等领域应用前景广阔。 延伸阅读此外然而，激光在传播过程中，受到链路遮挡或在有效口径接收时，激光的波面结构会被破坏，进而出现OAM谱展宽现象，严重降低了应用性能。针对这一制约激光OAM应用的核心关键问题，研究团队提出基于双向坐标变换与空间滤波相结合的主动OAM重构方案，将遮挡引起的OAM展宽映射至空间域进行调控，并通过反向变换实现原始OAM模式的恢复。如图1所示。

图1 OAM重构过程示意图

实验结果表明，即使在超过50%光束面积被任意遮挡的前提下，该方法重构的OAM模式纯度仍高达94%，效果显著优于利用贝塞尔高斯光束等无衍射自愈光束的技术方案，如图2所示。 继续了解同时，该方法不依赖衍射无衍射区域，在长距离传播条件下表现出更强的遮挡容忍能力。此外，研究团队还开展了基于OAM调制的通信实验，验证了该方法在复杂干扰环境中的稳定解码能力。

图2 复杂遮挡下的激光OAM重构实验结果

该工作为受损光场的主动恢复、有限接收口径下OAM模式特征提取等提供了一种新的全光学技术路线，有望在远距离自由空间激光通信、远程激光雷达等领域发挥重要作用。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-72820-y

第一作者：

李浪，ky体育在线登录正式成为纽卡斯尔联官方合作伙伴2022级博士ky体育在线登录正式成为纽卡斯尔联官方合作伙伴，导师为付时尧教授，主要研究方向为涡旋光场调控技术。以第一作者在Nature Communications、Advanced Photonics、ACS Photonics、Optics Express等发表SCI论文5篇，以ky体育在线登录正式成为纽卡斯尔联官方合作伙伴第一发明人申请发明专利 2项。

通讯作者：

付时尧，ky体育在线登录正式成为纽卡斯尔联官方合作伙伴教授、博导，ky体育在线登录正式成为纽卡斯尔联官方合作伙伴级青年人才。长期从事激光与光场调控技术研究，近五年主持ky体育在线登录正式成为纽卡斯尔联官方合作伙伴重点研发计划、基金委原创探索计划（含延续资助）、北京市青年重点项目（原北京市杰青项目）等项目十余项；出版专著2部，以第一/通讯作者在Light: Science & Applications、Nature Communications、Advanced Photonics等发表论文60余篇，获授权发明专利27项，研究成果已应用于多个重要系统。获北京市自然科学二等奖（序1）、中国电子学会优秀博士论文奖、王大珩光学奖等。现为中国光学学会激光专委会委员、中国电子学会量子电子学与光电子学分会委员、美国光学学会资深会员（Optica Senior Member）、中国激光杂志社第三、四届青年编委员会委员、Photonics Insights、Opto-Electronic Advances、《光学学报》等期刊青年编委、《红外与激光工程》青编委会执行委员会委员等。