Light | 光学计量新变革：利用涡旋光的探测与感知

本文综述了涡旋光束在光学计量学中的应用及其未来发展。传统光学计量方法依赖于平面波干涉生成的线性相位梯度，但随着科技需求的提升，其局限性逐渐显现。涡旋光束凭借其独特的相位结构和轨道角动量（OAM），不仅提升了测量精度与分辨率，还开辟了全新的计量方向。论文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，特别是在三维运动粒子的跟踪和复杂介质的探测方面。通过与机器学习和人工智能的结合，涡旋光束的应用领域进一步扩展，涵盖了环境监测、深部组织成像及嘈杂信道通信等。此外，论文还探讨了在量子纠缠叠加态和单光子态中应用OAM的潜力，尽管该领域仍处于早期阶段，但其发展前景广阔。