四川师范大学物理与电子工程学院物理学专业硕士研究生邓凌，在导师李晓庆副教授的指导下，在SCI二区TOP期刊《Optics and Laser Technology》上发表了题目为“Influence of thermal blooming on propagation dynamics of vortex beams in the atmosphere” 的学术论文。该论文以四川师范大学为第一单位，硕士研究生邓凌为第一作者，李晓庆副教授为通讯作者，季小玲教授和芬兰大学 Ari T. Friberg教授为共同作者。《Optics and Laser Technology》目前影响因子为4.6。

该工作首次详细研究了大气热晕效应对涡旋光束的相位奇异性和轨道角动量（OAM）的影响。通过对涡旋光束的光强和能流分布等的分析，研究发现：热晕效应会导致涡旋光束的奇点分裂，并且畸变光斑中心附近倾斜旁瓣的数目恰好等于初始拓扑电荷，这就提供了一种检测激光源拓扑电荷的方法。另一方面，热晕效应也会导致OAM的降低，以及OAM密度的不对称正负区域的分布。此外，由于非线性热晕效应，OAM并不总是随着光束功率的增加而增加，但存在一个使OAM最大化的临界功率。本文的研究成果在光通信、光学操纵和定向能领域具有潜在的应用前景。

图1 高斯光束、 涡旋光束和空心光束在真空和大气中传输的光强分布图

图2 靶面OAM随初始功率的变化

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2024.111462

初审：朱培培

复审：闫从华

终审：刘恒新