本项目首先来自于校级课题，后来在国家自然科学基金"具有轨道角动量的部分相干矢量涡旋光束的研究。(60977068)以及福建省自然科学基金"离轴暗核光束的产生及其传输研究。(2013J05094)的基础上展开。具有轨道角动量的光束(涡旋光束)是目前研究的热点课题，广泛应用于光通信、激光加工、微粒操控等领域。本课题组自2007年开始系统研究了涡旋光束在传输中的相位、光强、角动量分布及演变特征，涡旋光束的检测方法，取得了一系列的研究成果。主要的研究内容与所取得的研究成果如下：(1)对于具有代表性的携带轨道角动量的光束而言，传输一段距离后，高斯光斑尺寸已经不再适用，如果采用光强最亮处的半径来表示目标平面上的光斑大小则比较方便。等相位线由原来的射线转化为弧线，拓扑荷数为正时，眈弧线朝顺时针方向弯曲，拓电荷数为负时，弧线朝逆时针方向弯曲。当轨道角动量的中心与光束中心不一致时，出现离心(离轴)现象。离心涡旋光束在传输过程中，光斑的位置会发生移动。拓扑荷数为正，光斑及暗核随着传输会向上移动，为负时向下移动。离心参数越大，移动的速度越快；(2)完全相干涡旋光束不同，部分相干涡旋光束传输后光斑中心点的光强会逐渐凸现出来，观测平面上的光强会逐渐演变为类似高斯型分布的特性，拓扑荷数越小，相干长度越短，演变为高斯型光斑的速度越快；(3）对于高相干的情况而言，提出了测量涡旋光束轨道角动量的方法；（4）对于低相干的情况而言，各种干涉的方法失效，提出了在近场采用交叉关联函数的方法，对轨道角动量的检测进行了研究。发现相干性越低，交叉关联反应出的对比度越高，优点越明显。本项目研究了涡旋光束的传输与探测，该研究是近二十年国际光学研究中的一个热门研究方向，研究成果对于指导基于轨道角动量光束的空间通信具有非常重要的意义。