本发明公开了一种直接探测光轨道角动量的光探测器及其探测方法。本发明基于特殊的电极结构，进行光轨道角动量的直接探测；本发明采用钽铱碲纳米片作为光的探测材料，钽铱碲纳米片为零带隙材料，探测光谱范围广，尤其是在中红外波段具有拓扑增强效应，使得响应更加灵敏，并且不需要也不能外加偏压，在室温下具有灵敏的响应度，室温和低温均工作；同时能够用于光强度探测；本发明用于红外成像、军事侦察、夜视镜等领域，在军用设备方面有着广阔的应用前景；另外，本发明能够实现直接进行轨道角动量测量，并且这样的元器件能够拓展，跟CMOS兼容，未来能够制备集成化面阵以解决诸多问题，用于焦平面成像。