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轨道角动量波导光子晶片【轨道角动量波导光子晶片】轨道角动量波导光子晶片是上海交通大学金贤敏团队研製出的全球首个光子晶片 。轨道角动量波导光子晶片是首次在光晶片内製备出可携带光子OAM自由度的光波导，并实现光子OAM在波导内高效和高保真地传输 。
2018年12月，上海交通大学金贤敏团队研製出了全球首个轨道角动量（OAM）波导光子晶片 。
基本介绍中文名：轨道角动量波导光子晶片
研发：金贤敏团队
发布时间：2018年12月
特点：全球首个光子晶片
研发背景由于扭曲光（twisted light）具有“甜甜圈”分布的强度结构、螺旋型波阵面的位相结构、携带OAM的动态特性，被广泛用于光操纵、光钳等领域 。不同于光的自旋角动量，OAM拥有无限的拓扑荷和内在正交性，可用于解决通信系统信道容量紧缩的问题 。而在量子信息等领域，光子OAM可用于分发高维量子态以及构建高维量子计算机 。但大规模套用OAM需要将其传输、产生及操纵一体化，而此前的研究均无法让OAM存在于晶片内部 。研发过程 金贤敏团队通过飞秒雷射直写技术，製备了首个波导横截面为“甜甜圈”型的三维集成OAM波导光子晶片 。通过测量从晶片出来的扭曲光与参考光的干涉，以及对晶片前后的态进行投影测量，实验证实，此波导可高效高保真地传输低阶OAM模式，传输总效率达60%；且该波导会将高阶模式转化为低阶模式 。此外，该波导也可高保真地传输三比特的“高维量子比特（qutrit）”态，超越传统两比特的“量子比特（qubit）”态，表明此波导有潜力用于高维量子态的传输与操控 。
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带有螺旋形波阵面的轨道角动量光子通过晶片内的波导产品套用金贤敏希望该晶片首先能用于高通量光通信领域；而英国圣安德鲁斯大学光操控专家基山·多拉基亚认为，新晶片有望为量子光学和成像等领域开闢新天地 。金贤敏团队已为该波导晶片向国家知识产权局申请了发明专利 。产品评价审稿人对该项成果给予了高度评价：
- “the first demonstration of OAM transmission through a waveguide on chip”（首个在晶片的波导上演示了轨道角动量的传输实验）
“the first OAM carrying waveguide chip”（首个可携带轨道角动量的波导晶片）
“first promising steps towards integrated structures for OAM-carrying light and also might be considered an important step for the twisted light and optics community”（首个迈向轨道角动量集成结构的有前景的一步，同时对于整个光学领域和扭曲光来说是重要的一步）