渦旋光激光器可輸出渦旋光束 我國(guó)研究正不斷深入

　　渦旋光激光器是一種軌道角動(dòng)量光學(xué)信息的激光發(fā)射裝置。渦旋光激光器能夠輸出高能量、高質(zhì)量的渦旋光束，在超分辨率顯微鏡、日冕觀測(cè)、激光加工、醫(yī)學(xué)成像、量子科學(xué)、光通信等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。

　　渦旋光束又稱為螺旋光束，是一種特殊環(huán)形激光束，因其光束圍繞行進(jìn)軸旋轉(zhuǎn)而得名。渦旋光束在傳輸過(guò)程中有相位奇點(diǎn)，奇點(diǎn)處光強(qiáng)為零、無(wú)加熱效應(yīng)、無(wú)衍射效應(yīng)。渦旋光束種類較多，包括相位渦旋光束、多環(huán)渦旋光束、橢圓渦旋光束、貝塞爾-高斯矢量光束、偏振渦旋光束、多階高斯-謝爾渦旋光束等。基于其特定空間結(jié)構(gòu)、環(huán)形空間強(qiáng)度分布、光子攜帶軌道角動(dòng)量（OAM）等特點(diǎn)，渦旋光束已在量子信息、粒子操控、大容量光通信、生命科學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

　　根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2024-2028年中國(guó)渦旋光激光器市場(chǎng)行情監(jiān)測(cè)及未來(lái)發(fā)展前景研究報(bào)告》顯示，渦旋光束的產(chǎn)生、傳輸、應(yīng)用是現(xiàn)代光學(xué)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。目前渦旋光束產(chǎn)生方法有腔外轉(zhuǎn)換法、渦旋光激光器等，腔外轉(zhuǎn)換法為主要產(chǎn)生技術(shù)，但其存在轉(zhuǎn)換效率低、光斑質(zhì)量差、功率限制等問(wèn)題，渦旋光激光器可避免腔外轉(zhuǎn)換法部分缺點(diǎn)，有望成為未來(lái)渦旋光束主流產(chǎn)生技術(shù)。

　　在分類上，根據(jù)產(chǎn)生機(jī)理不同，渦旋光激光器分為特殊腔鏡法、腔內(nèi)插入元件法、環(huán)形光泵浦法等；根據(jù)單元器件不同，渦旋光激光器分為基于分立元器件的渦旋光激光器、基于集成器件渦旋光激光器、基于光纖的渦旋光激光器。渦旋光激光器是激光領(lǐng)域研究前沿?zé)狳c(diǎn)之一，但受技術(shù)限制，目前渦旋光激光器研究工作多處于起步階段，在可調(diào)諧性、高功率、單縱模等方面有待深入研究。

　　我國(guó)渦旋光激光器相關(guān)研究機(jī)構(gòu)或企業(yè)有中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所（上光所）、華中科技大學(xué)、西安理工大學(xué)、上海理工大學(xué)、南光高科（廈門）激光科技有限公司等。隨著研究深入，我國(guó)在渦旋光激光器領(lǐng)域已取得諸多突破，如上光所研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了太瓦級(jí)周期量級(jí)短波紅外渦旋脈沖的輸出。

　　新思界行業(yè)分析人士表示，渦旋光激光器可輸出高質(zhì)量的渦旋光束，有助于推動(dòng)渦旋光束大規(guī)模產(chǎn)生和應(yīng)用。微型、微片渦旋光激光器對(duì)渦旋光束技術(shù)的芯片化、集成化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展至關(guān)重要，目前可見(jiàn)光短脈沖渦旋光束可采用固體激光器倍頻或參量過(guò)程獲得，但高強(qiáng)度超短渦旋光束產(chǎn)生技術(shù)仍處于探索階段。

投票