11月29日，美國光學學會(hui) （OSA）發布了2019年30項世界光學年度亮點成果（Optics & Photonics News: Optics in 2019）。中科院空天信息創新研究院（以下簡稱空天院）光學工程研究部發布的“鋒芒光束穿透大氣湍流傳(chuan) 輸（Pin-Like Optical Beams to Penetrate Turbulence）”科研成果入選。OSA的年度亮點成果專(zhuan) 刊設立於(yu) 1990年，每年都會(hui) 麵向世界評選出30項最令人振奮的科研成果。此前，我國大陸地區以第一作者單位共有12項成果入選。

抑製大氣湍流對激光束傳(chuan) 輸的影響一直是世界性難題，製約著激光通信、激光探測等諸多應用的發展。由於(yu) 湍流的隨機性、易變性等特點，人們(men) 一直難以找到合適的機理和方法抑製它的影響。經過十餘(yu) 年的研究和理解，空天院科研團隊認為(wei) ，大氣湍流對激光束的影響是在傳(chuan) 輸中引入隨機橫向波矢造成的，因此率先提出了通過構建特殊光場分布，使激光在傳(chuan) 輸過程中逐步消除橫向波矢，從(cong) 而產(chan) 生出能夠抑製大氣湍流影響的穩態光場。相比於(yu) 傳(chuan) 統大氣湍流抑製方法，該方法應用難度和成本大大降低。經過多年的探索，空天院先後突破了高效率調製、長距離傳(chuan) 輸等關(guan) 鍵技術，使得該項技術正在逐步走向實用。

研究中，利用該機理和方法，空天院在世界上率先構建了一種鋒芒狀光束，並采用簡單的光路係統，實現了公裏級傳(chuan) 輸，相比於(yu) 國際上此類光束最遠的傳(chuan) 輸距離（米級），提升了三個(ge) 數量級，並且產(chan) 生效率達到了90%以上，如圖1所示。因此，被評審專(zhuan) 家認為(wei) 是“令人印象深刻的（impressive）”的科研成果。

該技術和方法有望大幅降低大氣湍流抑製的難度和成本，從(cong) 而推動大氣湍流抑製技術真正走向實用，提升激光通信、激光探測等應用係統的工作性能。

該項成果最先在2019年5月5日舉(ju) 辦的CLEO會(hui) 議上發布，其後被美國應用物理快報-光子學雜誌（APL Photonics）錄用發表，被編委們(men) 認定為(wei) “該雜誌最好的科研成果之一（one of the journal’s best）”，並在網站首頁的首要位置進行了宣傳(chuan) 報道。

該項成果獲得了中科院重任局專(zhuan) 項基金、空天院創新基金的資助和支持。

圖. 公裏級鋒芒光束的大氣湍流影響抑製效果

（a）實現公裏級鋒芒傳(chuan) 輸的光路結構

（b）傳(chuan) 統高斯光束的公裏級傳(chuan) 輸

（c）同等條件下鋒芒光束的傳(chuan) 輸效果