近日，西安電子科技大學物理學院郭立新教授團隊，與南非金山大學院士Andrew Frobes教授合作，共同探討軌道角動量(OAM)在光學計量學的應用前景，解析了渦旋光束在光學計量學中的基本原理及其重要進展。

　　相比于傳統光束，渦旋光束具備更高維度的信息傳遞能力，能夠通過線性與旋轉多普勒效應，精確測量物體的三維運動，包括轉動和平移速度。

　　渦旋光束的軌道角動量譜可以作為獨特的特征數據進行整合，讓計量分析能力跨越式提升，這一技術已在微尺度工程、生物醫學、深空探索、量子傳感等領域展現出廣闊的應用前景。光學計量的未來，不再局限于對光的一維屬性(如強度的利用)，而是逐步邁向對頻率、相位、極化和OAM等多重物理屬性的全面整合。“這將帶來一個全新的數據處理時代，大幅度提升計量的精度、廣度與靈敏度，為未來科技的發展提供更強大的支持。”郭立新說。

　　此次，西電科大聯合團隊向人們展示了如何利用攜帶OAM的扭曲光束，在光學計量中建立新的范式。通過觀察依賴于OAM和偏振的頻率變化，利用現代多普勒效應的解釋，實現了對三維運動粒子位置的跟蹤，研究成果不僅涵蓋了經典的光學計量，還探討了在量子糾纏疊加態和單光子態中應用OAM的潛力，向量子領域的過渡，有望通過減少測量次數來降低噪聲，從而提升準確性和精度。

　　(記者任娜 通訊員程明建)