近日，西安电子科技大学物理学院郭立新教授团队，与南非金山大学院士Andrew Frobes教授合作，共同探讨轨道角动量（OAM）在光学计量学的应用前景，解析了涡旋光束在光学计量学中的基本原理及其重要进展。

相比于传统光束，涡旋光束具备更高维度的信息传递能力，能够通过线性与旋转多普勒效应，精确测量物体的三维运动，包括转动和平移速度。

涡旋光束的轨道角动量谱可以作为独特的特征数据进行整合，让计量分析能力跨越式提升，这一技术已在微尺度工程、生物医学、深空探索、量子传感等领域展现出广阔的应用前景。光学计量的未来，不再局限于对光的一维属性（如强度的利用），而是逐步迈向对频率、相位、极化和OAM等多重物理属性的全面整合。“这将带来一个全新的数据处理时代，大幅度提升计量的精度、广度与灵敏度，为未来科技的发展提供更强大的支持。”郭立新说。

此次，西电科大联合团队向人们展示了如何利用携带OAM的扭曲光束，在光学计量中建立新的范式。通过观察依赖于OAM和偏振的频率变化，利用现代多普勒效应的解释，实现了对三维运动粒子位置的跟踪，研究成果不仅涵盖了经典的光学计量，还探讨了在量子纠缠叠加态和单光子态中应用OAM的潜力，向量子领域的过渡，有望通过减少测量次数来降低噪声，从而提升准确性和精度。

编辑：刘思雨