近日，国家自然科学基金委发布了《国家自然科学基金委员会2021年度报告》，该报告总结了国家自然科学基金2021年度各类项目申请与资助情况和重要成果巡礼情况等。其中广东省光纤传感与通信技术重点实验室李向平教授团队及合作者在“多维轨道角动量信息复用”方面取得重要进展，并入选该报告的资助成果巡礼，成为四十个重要资助成果之一。

相对于电信号，以光子作为信息传输载体的光信息技术具有大带宽、低能耗、高并行性等优势。调控光波的偏振、振幅、相位及频率等参量可以操控光波与物质的相互作用，为大容量信息技术提供更多的自由度。然而，随着光信息技术的发展，数据的编码几乎耗尽了现有的波长、偏振、振幅等物理维度，光信息复用技术的容量正迅速接近其极限。自从发现光子携带的轨道角动量（Orbital Angular Momentum, OAM）可以作为复用的新维度以来，利用相位涡旋光场开发光子轨道角动量的复用技术方兴未艾。由于纳米尺度下光子轨道角动量的操控和复用与宏观尺度（如自由空间）及光纤中截然不同，揭示深亚波长尺度下OAM光场与物质相互作用的新机制并探索复用新技术，是发展下一代光子器件亟待解决的关键难题之一。

在国家自然科学基金委员会的优秀青年科学基金项目（61522504）和重大研究计划项目（91750110）等资助下，广东省光纤传感与通信技术重点实验室李向平教授团队与合作者们研究发现OAM光在非傍轴聚焦条件下焦斑体积中偏振椭圆的长轴空间取向与OAM光拓扑荷的依赖关系，揭示由OAM光场拓扑荷导致颗粒吸收差异形成的螺旋二色性（Helical Dichroism, HD）新物理现象。将该现象与激光作用下金纳米颗粒的光热形变效应相结合，在纳米尺度上首次实现六维（轨道角动量、波长、偏振和三维空间）光信息复用。上述成果发表在光学领域顶级期刊Nature Photonics, 15：901, 2021。研究工作为开发光的OAM维度以控制光与物质的相互作用开辟了新途径，在大容量信息存储和光学加密等相关领域具有重要应用前景。

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