近年来,伴随着轨道角动量（Orbital Angular Momentum,OAM）信息交换的出现,OAM自由空间数据信道重构概念也被提出,通过操纵不同的OAM模式来进行交换和切换,从而实现基于OAM模式的可重构光网络,可重构的操纵多个OAM信道可以为多用户应用提供一个动态和高效的通信网络。本课题主要对OAM信息交换及信道重构进行了系统研究,包含工作如下:1.首先介绍了涡旋光束的基本原理,理论分析了 OAM涡旋光束模式转换的灵活性,模拟仿真出高斯光束与OAM光束两者的相互转换以及不同OAM光束之间的信息交换、模式切换。2.利用OAM光束模式的灵活性以及信息交换、模式切换原理,引出OAM信道重构概念。分析四类OAM信道重构的原理,并分别给出四类OAM信道重构的方法,通过数值仿真验证其理论上的可实现性。3.搭建光路对OAM信息交换及四类信道重构进行实验研究,并优化了复用传输时OAM光束与高斯光束分离问题,提出利用双区域反光镜分离OAM光束与高斯光束的方法,并以其他两种常见分离方法为实验对照组进行对比实验,验证了此方法的可行性与最优性。研究表明,双区域反光镜可以极大地减少光功率的损耗,有益于降低通信链路的误码率,且双区域反光镜相较于空间光调制器（Spatial Light Modulator,SLM）成本更低、更容易实现、更易于集成,被分离光束方向可以自由控制。所设计的双区域反光镜也适用于多种OAM信道重构场景,如（1）被分离出的高斯光束还可以转换为任意拓扑荷数的OAM光束重新导入形成新的OAM复用;（2）可以将高斯光束丢弃,通过控制入射角度重新添加一束携带新数据的光束;（3）可以在两路多束复用的OAM光束中,交换两路复用OAM光束中任意一束拓扑荷数相同携带信息不同的OAM光束。