旋转运动广泛存在于自然界中，例如微生物螺旋运动，水流旋涡，气候涡旋以及天体公转等。根据激光旋转多普勒效应的旋转运动丈量在地理观测、工业制作和旋转体辨认等方面具有极端严峻使用远景。现在，很多研讨作业致力于完成光轴与旋转轴同轴或非同轴检测。其间，非同轴检测可以辨认旋转轴，但存在如下局限性：丈量耗时，能量使用率低和丈量误差大，严峻阻止了旋转勘探体系的逐渐开展和使用。因而，完成旋转轴方位的实时、高效率和高精度勘探火烧眉毛。

  为了处理这样一些问题，哈尔滨工业大学物理学院赵远教授和张子静教授研讨团队联合太原理工大学聂仲泉博士和皇家墨尔本理工(RMIT)大学贾宝华教授团队提出了双点非同轴旋转多普勒效应(Dual-point noncoaxial rotational Doppler effect, DNRDE)的概念，并将该技能使用于旋转方针转轴实时勘探中。

  在该体系中，研讨人员根据相干叠加的轨道角动量光场(Orbital angular momentum, OAM)开发了一套直接勘探转轴方位的办法，经过单次丈量并比较双光点回波多普勒频移与阈值频率的巨细，有用完成了旋转轴方位的实时高精度辨认。该作业有望推进双点多普勒计量在国防安全，工业检测和地理观测等范畴的使用。

  该团队提出了一种DNRDE的概念，并展现了一种通用的勘探技能，仅用一次丈量完成了旋转轴方位的准确勘探。首要，研讨者规划了一种新式的组成OAM光场，根据部分散射体模型，进一步提醒了该光场与旋转体非同轴相互作用时的双点多普勒频移机制。经过定量比较两个频移与频率阈值的巨细，完成了实时确认转轴方位。此外，因为反方向的转轴更灵敏频移巨细，所以经过特别的四对相邻双点能轻松完成准确转轴勘探。本文还演示了使用光学模式滤波器直接映射旋转轴信息的一般勘探体系。比较传统计划，本文提出的办法将丈量速度提高了四倍，完成了实时、高精度的检测。

  作为例子，图1展现了提出的DNRDE实时勘探旋转轴方位的示意图。首要使用相位共轭OAM光场的相干叠加，构建了满意正交性和对称性的组成OAM光场。该组成OAM光场进一步入射到旋转物体的外表上，旋转物体的转轴O相对于光轴O错位，入射的组成OAM光场从旋转物体的粗糙外表散射，导致非同轴旋转多普勒频移。经过勘探两个部分散射体处的多普勒频移，并将这两个频移的巨细与频率阈值作比较，以此来完成了实时确认旋转轴的方位信息。