涡旋光束是中心光强度为零、以螺旋波振面传播的激光束。由于其独特的相位形态和物理特性，在激光导管、光学镊子、光通信系统、量子通信等领域得到广泛应用。因此，对涡旋光束的各种特性的研究，以及如何通过实验获取高质量的涡旋光束已成为国内外研究热点。本文主要内容如下：　　首先，对光学涡旋的研究背景及现状和基本原理进行了阐述，对光学涡旋的数学表达式和几种产生涡旋光束的方法进行了简介，给出了涡旋光束的轨道角动量特性及其在近场条件下的特点。　　其次，利用单缝衍射和双缝干涉理论对涡旋光束的轨道角动量进行了研究。主要针对分数阶轨道角动量的涡旋光束进行了研究，通过所得到的不同的图像特征，分析并得出分数阶与整数阶轨道角动量拓扑荷数。在单缝衍射条件下，除了轨道角动量拓扑荷数，影响光强图样分布的因素还包括光斑大小、衍射面距离接收屏的距离及单缝宽度。利用螺旋相位板产生1阶涡旋光束，研究了影响单缝衍射图样的影响因子。利用双缝干涉理论，对分数阶与整数阶的轨道角动量的涡旋光束特性进行了研究，通过MATLAB做了相关的数值仿真及分析，并进行了相关的实验验证。　　最后，对产生涡旋光束的几种方法进行对比分析，重点阐述空间光调制器产生空心光束的传播特点，并给出其传播距离与加载灰度图片的关系。