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龙图腾网获悉中山大学申请的专利基于螺旋变换逆向设计的多芯OAM模式解复用器件及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119291936B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411404567.5，技术领域涉及：G02B27/09；该发明授权基于螺旋变换逆向设计的多芯OAM模式解复用器件及方法是由陈钰杰;吴理汛;钟玮航;巫子拓;何强;许泽烽;梁洲鑫;余思远设计研发完成，并于2024-10-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于螺旋变换逆向设计的多芯OAM模式解复用器件及方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于螺旋变换逆向设计的多芯OAM模式解复用器件及方法，本发明通过初始设置用于逆向设计优化的螺旋坐标变换相位板，分别是光学变换相位板、相位修正相位板、椭圆透镜相位板；输入涡旋模式依次经过三块相位板传播演化为输出空间分离的类高斯模式，通过波前匹配法优化三块相位板的相位分布，以输出类高斯模式与理想高斯模式的平均重叠积分作为目标函数，迭代直至收敛，获得相应的经过逆向设计优化的三块相位板，本发明逆向设计优化后的光子轨道角动量模式解复用器件支持的模式数目提升近一倍，输出光束质量得到改善；有利于兼容19芯OAM光纤通信，对于超大容量密集OAM空分复用领域的发展具有重要意义。

本发明授权基于螺旋变换逆向设计的多芯OAM模式解复用器件及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于螺旋变换逆向设计的多芯OAM模式解复方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、将基于射线模型解析求解得到的螺旋变换相位板作为波前匹配法的初始输入；所述的初始输入的相位板分别为光学变换相位板3、相位修正相位板4、椭圆透镜相位板5； S2、将中心亮环半径不随拓扑荷数的改变而改变的完美涡旋模式作为入射涡旋光束；并计算入射涡旋光束的模场分布和输出光束的模场分布； S3、利用波前匹配法计算各入射不同拓扑荷数的完美涡旋光束正向传播至第m块相位板的模场分布与输出理想高斯模式逆向传播至第m块相位板位置的模场分布； S4、当第m块相位板两边的相位不匹配时，计算第m块相位板上每个空间坐标点的相位误差；并将每一组输入输出模式的相位误差的平均值作为第m块相位板需要更新的相位分布； S5、遍历所有相位板视为一次波前匹配法迭代，再计算每一个输入和输出模式的重叠积分，得出这一代的平均模式转换效率，将相邻两代间的平均模式转换效率差值σ0作为判定迭代是否收敛的条件； S6、利用逆向设计优化得到三块相位板；具体如下： 将偏微分方程解析求解得到的光学变换相位板3、相位修正相位板4、椭圆透镜相位板5作为初始输入相位分布，经过波前匹配法迭代至满足设定的迭代次数或是达到收敛条件时停止，得到经过逆向优化重建后的光学变换相位板3、相位修正相位板4、椭圆透镜相位板5； S7、入射不同拓扑荷数的完美涡旋光束依次经过相位调制并传播，光场轮廓逐步传播演化成类高斯模式，各芯的涡旋光束中心对准变换相位板的中心位置；将输入不同拓扑荷数的涡旋光束对应转换为输出平面上的不同位置的高斯光束，实现不同涡旋模式的空间分离；具体包括如下步骤：甜甜圈状强度分布的涡旋模式经过逆向重建后的光学变换相位板调制后传播，逐步展开为长条光斑，再依次经过逆向重建后的相位修正相位板和椭圆透镜相位板调制并传播至输出平面，长条光斑逐步传播演化为空间上分离的不同位置的类高斯光斑。

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