校新闻中心讯 近日，十大靠谱网投平台物理工程学院李新忠教授课题组在国际光学著名期刊《Nanophotonics》（SCI一区，IF=8.449）上发表了题为“Optical vortex lattice: an exploitation of orbital angular momentum”的研究论文。

光学涡旋晶格(OVL)已经被成功应用于玻色-爱因斯坦凝聚、微粒囚禁等光学前沿领域。与涡旋光束中轨道角动量（OAM）可以自由调节不同，OVL中每个涡旋格点的拓扑荷值m≡ ±1，这使得OVL中的物理量OAM被雪藏，没有被开发利用。而这恰恰激发了研究人员的好奇心：为什么这类光学涡旋晶格m≡ ±1？能否在保持OVL模式不变的前提下实现其拓扑荷值的任意翻倍？更进一步，翻倍后的OVL的物理量OAM能否发挥其作用？

针对这些问题，物理工程学院李新忠教授课题组首先利用相位展开图解技术阐释了OVL中m≡ ±1的缘由；然后，利用“纯相位翻倍技术+自由曲线塑形技术”，实现了阶数高达51且模式可控的高阶OVL (HO-OVL)，分析了HO-OVL的能流和OAM分布特性；最后，利用OVL中的OAM首次实现了对酵母细胞的捕获及复杂运动操控。

该研究结果颠覆了人们对OVL中拓扑荷和OAM的传统认知，使得雪藏的物理量OAM再次被开发和利用，这为光学涡旋晶格的潜在应用开辟了广阔的空间，特别是在生物科学及生命科学领域的多微粒复杂运动的设计和操控。该论文的第一作者为硕士生朱刘昊同学，通讯作者为李新忠教授。

该工作一经发表就受到了国内外光学界的关注，近日被光学著名公众号“爱光学”在“前沿进展”栏目以“高阶光学涡旋晶格——轨道角动量的再开发”为题进行了重点宣传报道。

论文链接：https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/nanoph-2021-0139/html

通讯员/李贺贺（物理工程学院）