西安交通大学研发3D打印OAM光束发生器,助力5G/6G网络升级
2024年12月24日,西安交通大学的科研团队开发了一种创新的3D打印设备,该设备能够产生具有轨道角动量(OAM)的扭曲光束,为5G/6G无线网络的数据容量和可靠性带来显著提升。

一、突破传统限制,提高通信效率
当前,5G/6G无线网络对高容量、抗干扰通信系统的需求日益增长。然而,传统的涡旋光束发生器存在效率低、制造成本高和易受干扰的问题。西安交通大学的这项研究提供了一个创新的解决方案,通过3D打印技术制造出高效、紧凑且低成本的OAM光束发生器。
二、集成增益滤波功能,优化信号传输
该设备不仅能够产生高容量的涡旋光束,还具有集成增益滤波功能,可以放大所需信号的同时阻止干扰,确保传输的清晰和高效。这一特性对于提高频谱效率和通信容量至关重要。
三、3D打印技术,实现低成本制造
研究人员利用选择性激光熔化技术,使用铝合金3D打印出原型设备,这种单片结构的设计无需组装,降低了制造成本,并确保了组件的精确对齐。此外,使用充气全金属结构来避免介电损耗,从而确保更高的辐射效率和更大的功率处理能力。
四、实验测试验证,性能优异
实验测试显示,原型设备实现了所需的光束特性,模式纯度约为80%,并表现出较高的带外抑制性能,超过30dB,显著降低干扰并确保清晰的信号传输。
五、未来应用前景广阔
该OAM光束发生器特别适合5G/6G无线通信以及遥感和成像。例如,将这种设备集成到通信塔中可以改善大型聚会如音乐节或体育赛事的流媒体和在线连接,在这些场合,高用户密度通常会使现有网络不堪重负。
这项突破性研究成果已发表在《OpticsExpress》期刊上.
-
干涉测量术的原理、应用及技术演进研究
从宇宙天体的精细化观测到纳米级工业制造的质量管控,干涉测量术基于波的干涉效应,已发展为现代科学研究与工业生产中不可或缺的精准测量技术支撑。该技术以激光为核心载体,通过系统解析波的干涉规律,在跨学科领域实现了测量精度与应用范围的双重突破,成为推动科技进步的关键基础性工具。
2025-11-17
-
什么是柱镜光栅?微米级光学技术引领视觉领域革新
当裸眼3D影像突破平面束缚,当立体成像技术赋能产品包装升级,当光学隐身从科幻概念走向技术实践,柱镜光栅这一核心光学材料正凭借其独特的技术特性,在多个领域推动视觉体验与应用场景的深度变革。作为由微米级圆柱状凸透镜阵列构成的功能性光学材料,柱镜光栅以精准调控光线传播路径的核心能力,成为连接微观结构与宏观视觉应用的关键桥梁。
2025-11-17
-
突破性进展:阿秒涡旋脉冲串成功实现,拓展超快光-物质相互作用研究新维度
在超快光学领域,阿秒脉冲技术已成为观察原子、离子、分子等微观体系中超快电子动力学的重要手段,而轨道角动量这一关键自由度的引入,为该技术的创新发展提供了全新方向。近日,西班牙萨拉曼卡大学AlbadelasHeras教授、美国科罗拉多矿业学院DavidSchmidt教授领衔的联合研究团队,在国际权威期刊《Optica》(Vol.11,No.8)发表重磅研究成果,成功研发出阿秒涡旋脉冲串这一新型超快结构化光场。该成果通过创新性技术方案突破传统瓶颈,为化学、生物、凝聚态物理及磁学等多学科前沿研究提供了具备高时间分辨率与多维调控能力的独特工具。
2025-11-17
-
清华大学提出神经光瞳工程傅里叶叠层成像技术实现大视场高分辨率显微成像突破
在科研与医疗领域,显微镜的大视场观测与高分辨率成像需求长期存在相互制约的技术矛盾。当观测视场扩大时,边缘区域易出现图像失真、细节模糊等问题,严重影响后续分析与应用。清华大学曹良才课题组提出的神经光瞳工程傅里叶叠层成像(NePEFPM)新方法,成功破解这一技术瓶颈,为大视场高分辨率显微成像提供了创新性解决方案。相关研究成果发表于国际权威期刊《Optica》。
2025-11-17
