近日，我校光子学与光学工程学院张泽研究团队利用锋芒稳态光束（Optical Pin Beam）在自由空间实现了100Gbps的激光无线通信。相关研究成果以“High-performance 100 Gbps Free-space Optical Communication via Optical Pin Beam Receiver”为题，发表于Nature旗下子刊《Communications Engineering》（Nature系列唯一工程类子刊），标志着锋芒稳态光束正在逐步走向工程实用化。

锋芒稳态光束是由该团队于2019年提出的一种可以在大气湍流、雨雾等恶劣环境中高稳定传输的技术。该技术曾于2019和2021年两次入选美国光学学会Optics & Photonics News评选的世界光学年度亮点成果。2024年，该团队曾利用锋芒稳态激光的高稳传输特性，完成了像素内量子效率的规模化高效率测量，并进而实现了超采样成像（Hyper-sampling Imaging），推进了该技术在精密标校领域的应用。当前，该技术在光通信领域的成功验证，证明了锋芒稳态光束在湍流、雨雾等恶劣环境中的应用潜力。此外，该技术也被国际上多个研究小组应用在了水下激光通信、激光捕获等领域。

两次入选美国光学学会Optics & Photonics News评选的世界光学年度亮点成果

大气湍流对激光束的传输影响巨大：一束激光在中等大气湍流条件下传输1km，其平均功率密度下降约60%，严重制约着自由空间激光通信等应用的效能。当前主流的自适应光学解决方案成本很高，锋芒稳态光束则可以以很低的成本，缓解湍流、雨雾等环境的影响，是一个优势的技术途径。目前，随着低空经济、空天信息、大规模星座等产业的发展，激光通信面临巨大的发展契机，锋芒稳态激光通信技术的实现为该领域的发展，特别是星地激光通信领域的发展提出了优势的系统解决方案。

户外 1 千米大气湍流实验设置及耦合功率结果

该研究成果得到了南开大学、北京邮电大学、中国科学院空天信息创新研究院、合肥物质研究院、西安空间无线电技术研究所等单位的大力支持，并得到了国家自然科学基金、山东省重点研发计划、国家重点研发计划等项目资金的资助。