从1992年Allen等提出轨道角动量之后，越来越多的人意识到可以将其作为一个新的通信自由度来提高通信系统的性能，而不论是将轨道角动量作为新式的通信编码格式还是将其作为通信系统的传输信道使用，准确高效地检测轨道角动量显得尤为重要。当前检测轨道角动量的方法中，一种基于空间坐标变换的方法可以实现对其高效准确地检测，但在太赫兹波段，这一方法的精确性受到影响。

武汉光电国家实验室激光与太赫兹功能实验室刘劲松教授带领博士研究生刘昌明等人，基于角谱理论设计一套自适应的空间坐标变换方法，利用3D打印机设计制作出变换元件，实现对太赫兹涡旋光束中的轨道角动量到线动量的转换。实验中，0.3THz频段拓扑荷为-3到+3的轨道角动量光束在空间中得到分离，与此同时多个混合轨道角动量模式也得到准确测量，实验结果和理论仿真十分吻合。这一成果有望在基于轨道角动量复用的高速太赫兹无线通信系统中得到应用。

　　2016年6月13日，该研究成果“Discrimination of Orbital Angular Momentum Modes of the Terahertz Vortex Beam Using a Diffractive Mode Transformer”发表在Optics Express (Vol. 24, Issue 12, pp. 12534-12541, 2016)期刊上。该项研究工作得到国家自然科学基金(11574105, 61475054, 61405063)，中央高校基本科研业务费(2014ZZGH021, 2014QN023)，武汉市科技计划(20140101010009)，华中科技大学技术创新基金(CXY13Q015, CX14-070)等项目的支持。

图 轨道角动量混合模式的检测。(a) 生成的轨道角动量混合模式，(b) 经过坐标变换系统后不同的模式在空间中得到了分离。