西电团队提出一种光学涡旋梳设计新方法

发布时间：

2026-05-22

近日，西安电子科技大学光电工程学院超快光子学团队联合浙江工商大学、吉林大学等科研单位，成功研发出光学涡旋梳全新设计方法。该技术有效改善传统光学涡旋梳齿形参差不齐的问题，显著提升光束可控性能，可为光通信、精密测量等前沿领域发展夯实理论与技术基础，相关研究成果已正式发表于国际权威期刊《激光与光子学评论》。

日常生活中常见的光束大多沿直线传播，波前形态规整平缓。而在现代前沿光学研究范畴内，光学涡旋光束是一类具备特殊空间结构的新型光束。

论文第一作者、西安电子科技大学光电工程学院 2022 级本科生曹帅介绍，光学涡旋光束可通俗理解为呈螺旋形态向前传播的光束，独特的螺旋结构赋予其更强的信息承载能力，信息传输容量远高于普通直射光束。科研人员依托这一光学特性，进一步提出光学涡旋梳技术概念，将多束光学涡旋光束叠加组合，能够有效拓展光通信信道，大幅提升信息传输体量。

受自身结构特性制约，传统光学涡旋梳存在梳齿尺寸、形态差异较大的缺陷，给实际工程应用带来诸多阻碍。学院教师梁益泽对此解释，光学涡旋梳的梳齿由光斑构成，光斑是承载光信号的核心载体。梳齿规格参差不齐时，会大幅增加信号接收处理难度。若按照小光斑规格搭建接收系统，大光斑边缘能量易出现损耗，不仅造成信号缺失，还容易引发信道串扰；若适配大光斑尺寸设计接收装置，虽可完整收录小光斑信号，却难以精准划分传输通道，最终导致信号识别精度下降。