自从上世纪九十年代光子轨道角动量被发现之后,与携带轨道角动量的光束有关的研究越来越多。近几十年来,与此有关的研究更是吸引了越来越多人的关注,已经渗透入很多的领域,比如微观操控技术等。特别是在量子领域,比如量子纠缠、量子通信等,有很多相关的研究与潜在应用。赶着此热潮,本文研究与光子轨道角动量有关的现象——旋转多普勒效应。并在数字螺旋成像理论基础之上,很好的利用了将光束打在对称性物体上之后对应的反射光的轨道角动量谱的特殊规律,提出了一种在不直接接触物体的情况下,用旋转多普勒频移间接测物体的优化方案。我们着眼于旋转物体的对称性,利用其轨道角动量的特性,快速高效的得到最佳信号,以实现转速遥感探测。实验中我们借助了空间光调制器这一精密仪器,加载与不同对称性的物体对应的旋转着的全息光栅来模拟此物体。我们的方法能够节省很多盲目探测时间,而且兼顾测得转速的准确性,对旋转多普勒效应应用在遥感测转速,乃至天文领域都具有十分重要的推动作用。文中首先回顾了研究背景与意义,在这一部分介绍了光子轨道角动量的基本知识及背景,以及携带轨道角动量的涡旋光束(文中介绍的是最常用的拉盖尔-高斯光束);然后介绍了经典的多普勒效应的概念——线性多普勒效应,进而引申到与光子轨道角动量有关的旋转多普勒效应,并介绍了旋转多普勒效应的机制:旋转频移等于轨道角动量量子数和转速的乘积。接下来文章第二部分,介绍了此研究方案的理论推导部分。为全面介绍研究工作,我们把涉及到的两种情景分别做了介绍:入射光为高斯光束,探测叠加态成分;以及入射光为叠加态成分,探测高斯光束成分,所得结果皆验证了理论的正确性,证明我们可以通过分析信号的频谱图,测得转速。然后文章介绍了数字螺旋成像理论,从物体对称性入手,发现不同的对称性,其反射光中含有与对称性相对应的轨道角动量成分。在以上两大理论基础之上,我们提出了优化方案:对于N重对称的旋转的物体,不接触它,我们直接探测反射光中±V的叠加态,就可以快速的计算出准确转速。然后下一部分,我们介绍了我们的实验以及结果分析。实验中我们探测了三重对称性物体以及十重对称性物体的转速,对于三重对称物体,用三叶草做代表,测得的转速误差为0.72%;十重对称物体的转速误差为0.704%.实验结果高效准确,与模拟的结果几乎完美匹配,显示了我们优化方案的合理。最后我们进行了工作总结及相关展望。