核心突破：三維光結(jié)的精準(zhǔn)控制與湍流適應(yīng)性
    杜克大學(xué)研究團隊開發(fā)了一種理論方法，可精確操控三維光結(jié)的形成，實現(xiàn)對光結(jié)各部分形狀、方向、大小及運動（旋轉(zhuǎn)、位移）的按需調(diào)整。該方法基于編織零線的數(shù)學(xué)結(jié)理論，通過理論分析與實驗驗證，為光結(jié)的定制化設(shè)計提供了普適框架。

    湍流對光結(jié)穩(wěn)定性的影響
    1.弱湍流環(huán)境：光結(jié)可保持拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，嵌入其中的信息能承受一定程度的傳播擾動。
    2.強湍流環(huán)境：光結(jié)易通過“重聯(lián)事件”退化，例如從三連環(huán)退化為雙環(huán)或單環(huán)，導(dǎo)致信息丟失。這一過程由湍流引發(fā)的附加光學(xué)模式改變渦旋線結(jié)構(gòu)所致。

    優(yōu)化策略提升穩(wěn)定性
    研究團隊設(shè)計了一種算法，通過最大化縱向平面上相位奇點的間距，延緩光結(jié)退化，延長其在強湍流中的穩(wěn)定時間。實驗表明，盡管光結(jié)的數(shù)學(xué)拓?fù)浞€(wěn)定性（如奇點穿越次數(shù)）不能完全保證其在復(fù)雜環(huán)境中的魯棒性，但通過事前優(yōu)化或事后校正，可顯著提升其抗干擾能力。

    實驗?zāi)M與應(yīng)用前景
    1.模擬方法：利用烤箱大小的裝置（加熱板+風(fēng)扇制造湍流），通過光束在鏡子間反射，模擬近1000英尺的長距離傳播，高效驗證光結(jié)在湍流中的演化。
    2.潛在應(yīng)用：三維光捕獲、亞波長顯微鏡、大氣/水下湍流探測與成像，以及通過光結(jié)形狀編碼信息進行長距離傳輸，同時可通過光結(jié)擾動程度反推湍流量。

    光結(jié)的拓?fù)湫再|(zhì)（如數(shù)學(xué)穩(wěn)定性）并不直接等同于其在實際湍流中的穩(wěn)定性，需結(jié)合工程優(yōu)化手段。
    首次實驗演示了光結(jié)在真實湍流中的傳播行為，為后續(xù)自由空間應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，推動其從理論走向?qū)嶋H場景（如通信、測量、操控）。
    該研究發(fā)表于《光子學(xué)研究》，為多維光學(xué)奇點的操控提供了新自由度，揭示了復(fù)雜環(huán)境下光結(jié)的行為規(guī)律與優(yōu)化路徑。