在半导体激光器领域，垂直腔面发射激光器（VCSEL）因光束质量高、易于集成等优势，已成为短距离光通信和传感应用的核心器件。然而，传统设计为保障光束质量，往往抑制其高阶空间模式，这无形中牺牲了模式本身作为独立信息载体的潜力。全息技术虽能实现动态光场调控，但系统体积庞大与刷新率受限的矛盾始终难以化解，制约了其在便携设备和实时交互场景的应用。
为破解这一难题，研究团队提出电流寻址模式复用全息技术，通过调控VCSEL的注入电流，选择性激发不同轨道角动量（OAM）模式作为独立信息通道，同时将纳米打印复用的全息图单片集成于VCSEL芯片上。实验表明，2×2芯片阵列（单元面积约100×100 μm2）可实现刷新率达~1.93 GHz的动态3D显示，创下迄今最快全息切换速度和最小芯片尺度系统的纪录。该成果发表于《Nature Communications》，为穿戴设备、高速互联及低延迟虚拟现实系统提供了革新性平台。
关键技术方法包括：电流寻址模式复用（通过调控注入电流激发特定OAM模式）、单片集成纳米打印全息图（将多路全息图直接制备于VCSEL芯片表面）以及动态3D显示验证（以GHz级刷新率重构光场）。
电流依赖的OAM模式调控
通过精确控制VCSEL注入电流，研究人员实现了主导OAM分量的动态切换，将高阶空间模式转化为独立信息载体，显著提升信道容量。
全息图芯片级集成
利用激光纳米打印技术将复用全息图集成于VCSEL芯片，解决了动态光场操控与系统小型化的固有矛盾，使微米级芯片具备高速全息生成能力。
GHz级动态显示验证
基于2×2芯片阵列的实验显示，系统可实现~1.93 GHz刷新率的动态3D投影，验证了技术在速度与集成度方面的双重突破。
研究结论表明，电流寻址模式复用全息技术成功将VCSEL的高阶模式“变废为宝”，同时通过芯片级集成实现了全息系统的微型化与动态化。该工作不仅为便携式全息设备奠定基础，更在超高速短距离互联、虚拟现实（VR）及增强现实（AR）领域开辟了低延迟、高容量通信新路径。
