具有角向相位结构的光束携带着轨道角动量（Orbital Angular Momentum，OAM）。由于OAM光束所表现出的奇特特性，它吸引了学者越来越多的关注，并在光学微操控、光学显微、传感、光通信和量子信息科学等诸多领域中发挥出巨大的应用潜力。在近些年来，OAM光束相关的研究已经成为一大热点。相应的，OAM光束的产生和测量显得尤为重要，同时也存在着挑战性。在过去十几年间，人们提出了各类方案来实现OAM光束的产生或测量。然而在大多数方案中，系统由离散的体光学器件搭建而成，复杂的组成使得其在体积、稳定性和成本上面临着严重的问题。　　另一方面，光子集成相关的研究发展迅猛，推动着光电子技术进入新的篇章。相比于具有相同功能的体光学器件，光子集成器件更为紧凑和鲁棒。因此，OAM光束产生和测量的集成方案研究也显得尤为重要。本论文主要包含以下内容：　　（1）介绍了OAM光束的研究背景和发展历程，对OAM光束的应用进行了讨论。理论上分析了OAM光束的螺旋相位波前和所携带的轨道角动量，并对两类典型常见的 OAM光束——拉盖尔-高斯光束和贝塞尔光束进行简要描述。然后对现有的OAM光束产生和测量方案进行归纳和分析。　　（2）提出了一种基于对称缺陷微盘的径向一阶OAM光束产生方案。在两列同轴的角向光栅作用下，微盘中的径向二阶回音壁模式（Whispering-galley modes， WGM）耦合成相应的径向一阶OAM光束并出射，出射的OAM光束的纯度在0.6~0.9之间。　　（3）提出了一种基于超表面的、紧凑有效的自干涉方法完成OAM光束测量的方案。OAM光束的拓扑荷由干涉图案分析后得到。该方案中，超表面工作带宽从1.52到1.60μm，能够在不阻塞链路的情况下实现透明探测，并且能够集成到光纤或片上器件中。