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携带光学轨道角动量的涡旋光理论上能够提供无限多的正交信息通道，从而支撑无限大的数据量，为下一代（6G）通信技术革命提供了极大的想象空间。然而实际演示系统中，涡旋通道数往往被限制在20个以内，因为传统涡旋光的发散角随着阶数增加而迅速上升，使得所需接收口径急剧扩大，严重限制了其应用潜力。

本课题组与英国南安普顿大学合作，提出了发散角高度简并的新型光通信载波模式，以“Divergence-degenerate spatial multiplexing towards future ultrahigh capacity, low error-rate optical communications”为题，发表于Nature出版集团期刊Light: Science & Applications。 

https://doi.org/10.1038/s41377-022-00834-4

新型载波模式具有发散角的20重简并特性，即多达20个正交模式共享同一个发散角，使得前100阶模式的发散角仅变化18%，从而将自由光通信可复用的空间通道数提升了2个数量级。新方法可与偏振复用、波分复用等现有技术兼容，为下一代密集编码、超大容量光通信网络提供潜在的解决方案。同时，该研究思路可推广到其他类型的波-迹结构光、涡旋光模式族，解锁更为丰富的空间自由度，实现更多重的发散简并，将涡旋光的巨大潜能进一步释放。该论文入选了ESI热点论文、ESI高被引论文，并获得国内外媒体关注。

（1）光通信领域知名学者Andrey Pryamikov教授在Light发文推荐（News & Views）：https://www.nature.com/articles/s41377-022-00909-2

（2）《麻省理工科技评论》当期封面：https://www.mittrchina.com/news/detail/10781

（3）Light公众号推送：https://mp.weixin.qq.com/s/UhJkvzaV7fkEbGrxQ7L1xg

（4）Nature Portfolio "Behind the Paper"： 

https://devicematerialscommunity.nature.com/posts/spatial-multiplexing-towards-the-communication-capacity-limit?=channel_id=behind-the-paper

（5）Laser Focus World:

https://www.laserfocusworld.com/science-research/article/14277850/new-approach-promising-for-freespace-optical-communication-capacity-expansion

（6）Eurekalert：https://eurekalert.org/news-releases/953867