杏运平台庄松林院士团队在新型可稳定传播光学旋涡研究方面取得重要突破，他们通过提出偏振载体的概念，打破现有关于分数拓扑荷旋涡光束以及分数阶矢量旋涡光束不可传播的科学共识👩🏿🍼，实现分数拓扑荷光学旋涡在自由空间的稳定传播。该成果以Propagable optical vortices with natural noninteger orbital angular momentum in free space为题发表在《Advanced Photonics Research》上🧏🏼♀️。杏运平台庄松林院士团队高秀敏教授为通讯作者，深圳大学翁晓羽教授为第一作者，翁晓羽教授毕业于杏运平台👩✈️，指导教师是庄松林院士💆🏿♂️。该研究得到了国家自然科学基金优秀青年项目、国家自然科学基金项目🐸、国家基础研究发展计划等资助📀。
1992年，Allen教授团队首次发现拉盖尔高斯光束携带轨道角动量（OAM）。旋涡光束（又称为OAM光束）的出现打开了光学领域研究的潘多拉魔盒🛫🙅🏼，基于光学旋涡的基础及应用研究得到迅猛的发展，并且极大地影响着我们的生产生活🫅🏻，比如高维量子通信、光镊、自旋轨道耦合🙆🏿、光学成像等等。旋涡光束是这一全新光学时代的基石。众所周知，整数拓扑荷旋涡光束是波动方程的解，因此，诸如拉盖尔-高斯光束👰🏼、贝塞尔-高斯光束等旋涡光束可以在自由空间中稳定传播。然而，在自然界是否存在这样一种光束：它不仅携带非整数轨道角动量（OAM），而且其分数拓扑荷光学旋涡可以在自由空间传播中稳定保持。早在2004年，Berry就已经明确表示分数拓扑荷光学旋涡在自由空间无法稳定传播🧒🏻。甚至到2017年，这一关键科学问题的答案仍然是否定的👩🏻🦱。因此🤹🏻♂️，上述光学旋涡所衍生的基础及应用研究工作大多是在整数拓扑荷旋涡光束的框架下展开的。2022年是光学旋涡三十周年，经过这三十年的发展🏔，学界已经形成了一种科学共识🤦🏽♂️：非整数拓扑荷光学旋涡无法在自由空间传播过程中保持稳定。
图1分数拓扑荷旋涡光束实验图及空间传输原理图
https://doi.org/10.1002/adpr.202200094