近期，Advanced Science 报道了上海理工大学方心远研究员、李保莉博士团队取得的新科研成果，相关工作‘’Achromatic 3D Multi-Color Orbital Angular Momentum Holography‘’(Advanced Science 2025, 2503488. http://doi.org/10.1002/advs.202503488) 提出了一种利用空间复用方案实现消色差3D多色OAM全息的新方法。实验结果表明，该方法利用亚波长像素尺寸的纳米印刷全息图，实现了双平面、三色和三通道OAM复用全息显示。这一突破为高容量、多光谱3D全息数据存储和检索铺平了道路，对AR/VR显示、光学全息加密和光学人工智能具有重要意义。

该工作利用瓦力棋牌瓦力光学JCOPTIX给予的透镜元件，展示了一种双平面、三色和三通道OAM复用全息显示。

全息技术是利用全息图记录和重建物体的三维波前，已广泛应用于三维显示、光学加密、数据存储、和人工智能随着大数据时代信息量的急剧增加，光的各种物理维度，如波长、极化、入射角、空间和时间等被作为全息中的信息载体，以提高单个全息图的信息容量。由此产生的光复用全息概念在许多应用中取得了巨大的成功，包括高安全性光学加密，光学可寻址动态显示，和并行神经形态光学计算在这方面，信息渠道的改善是一个很大的需求。

轨道角动量（OAM）以螺旋波前exp（jlφ）表示（其中l和φ分别表示螺旋波前的螺旋模指数和方位角），由于其理论上无界的螺旋模指数在信息光学领域受到了极大的关注，极大地促进了高容量光通信、6D数据存储、时空光场、和高维量子纠缠等开创性概念的开展近年来，OAM复用的概念已扩展到光学全息领域具体而言，顺利获得在动量空间中对数字全息图进行适当的空间频率采样，将离散目标物体的傅里叶变换与OAM螺旋波前进行卷积，以创建依赖于OAM的全息图。为了在实际应用中进一步增加信息信道数量，研究人员开始关注OAM与其他物理维度的协同复用。例如，具有不同自旋本征态和OAM态的光束可以在高安全性嵌套全息加密方案中单独编码此外，还提出了一种伪非相干方法，顺利获得时间复用来提高OAM全息术中全息图像的空间分辨率最近，波长在人类视觉感知中起着至关重要的作用，也被用于探索取得多色OAM全息。然而，由于傅里叶变换时透镜功能的色散引起的轴向色差（ACA），无法在同一傅里叶平面内取得不同波长的重建图像，阻碍了三维彩色全息的开展。

为分析决上述问题，上海理工大学方心远、李保莉等人提出了一种利用空间复用方案实现消色差3D多色OAM全息的新方法。具体而言，顺利获得将波长特定的透镜功能叠加到单色傅立叶OAM相关全息图上，然后顺利获得双光子光刻进行高分辨率空间离散和交错，开发了光学数字化的消色差OAM相关全息图。实验结果表明，该方法利用亚波长（600 nm）像素尺寸的纳米印刷全息图，实现了双平面（沿光传播方向）、三色（633、532和460 nm）和3通道OAM复用全息显示（OAM阶l = 1,4和7）。这一突破为高容量、多光谱3D全息数据存储和检索铺平了道路，对增强现实(AR)/虚拟现实（VR）显示、光学全息加密和光学人工智能具有重要意义。

在傅里叶全息术中，透镜函数的轴向色差（ACA）会导致重建图像沿光传播方向产生波长依赖性位移，表现为不同波长图像在传播距离上的线性偏移（斜率λG/λ0）。该现象源于透镜相位函数的波长敏感特性：当预设焦距为f0的透镜在波长λ0工作时，红光λR的实际焦距变为fR=λ0/λR*f0，且焦距偏差随预设焦距增大而加剧。为克服此限制，研究采用波长定制化透镜组——针对λG、λR、λB等波长分别优化相位函数，将各波长焦平面约束至特定位置（d1/d2），并顺利获得微纳加工技术对相位分布进行空间离散化与交织叠加。该方法成功校正了轴向色差，实现了双成像面（D=d1,d2）的消色差三维轨道角动量复用全息显示，最终在超紧凑光学数字化全息片上实现了多波长可切换的高保真彩色重建。

顺利获得将六幅彩色图像分为三组单色图像并分配到间距为Δd的两个成像平面（Δd>1.7mm时平均结构相似度SSIM稳定在0.76），每组图像编码至三个正交OAM通道。经空间离散化与交织叠加的轴向色差校正后，利用双光子光刻技术制备了超紧凑消色差OAM复用全息图（分辨率680×680，分3×3区块加工）。实验表明：当以不同波长OAM解码光束照射时，六幅彩色图像能在特定景深（D=d1,d2）高质量重建；采用周期性模式选择孔径阵列可进一步提升图像信噪比。顺利获得像素强度分布分析（图2e）及波长-OAM通道串扰矩阵验证（图2f），该技术成功实现了双平面三基色OAM可切换全息显示。

这项工作顺利获得空间复用方案解决传统傅里叶OAM全息系统的轴向色差难题，在空间频率域实现多波长空间重合控制。采用双光子光刻制备亚波长像素（600 nm）的数字化全息图，成功演示双平面、三色、三通道的消色差OAM全息显示。该方法顺利获得非偏振依赖的衍射光学元件空间复用，无需复杂偏振光学元件，简化系统架构并提升效率与可靠性，为轻量化AR/VR设备的OAM寻址动态视觉效果与多用户个性化内容给予新思路。未来顺利获得优化波长通道数与串扰抑制，可进一步提升性能，有助于消色差三维光学系统的创新应用。

上海理工大学智能科技学院2023级硕博连读生苏航为本文第一作者，方心远研究员、李保莉博士为本文共同通讯作者。研究工作得到国家自然科研基金项目（62422509），以及上海市自然科研基金（No. 23ZR1443700）。

作者特别感谢南京瓦力棋牌瓦力光学科技有限公司（JCOPTIX）给予的光学元件与仪器支持。