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涡旋光束是近年来得到广泛重视和研究的一种带有螺旋状波前和相位奇异点的特殊光束。由于其带有轨道角动量的物理特性以及光束暗中空的物理结构，使得它在粒子，生物，通讯，微加工等领域得到了深入而广泛的应用。研究如何产生稳定的、高光束质量的涡旋光束的实现成为了现今激光研究的热点。本文采用光强分布为环形的泵浦光，实现Yb3+掺杂晶体涡旋激光的输出，主要的研究内容如下: 1、研究涡旋光束的轨道角动量以及光束品质因子的测量手段，先从理论上分析涡旋光束的相位特性，通过理论分析以及计算机模拟的方式确定使用干涉法来测量涡旋光束的轨道角动量。接下来从理论上分析不同模式激光对应的光束品质因子，实验采用双曲线拟合的手段，通过光束分析仪(CCD)测量光束不同位置的光束半径，计算激光光束的品质因子。 2、从掺Yb3+激光晶体特点分析，说明研究Yb3+掺杂的涡旋激光的重要意义。米用光强分布为环形的半导体激光器端面泵浦Yb∶Ca4Gd0.5Y0.5O(BO3)3(Yb∶GdYCOB)激光晶体，通过设计合理的谐振腔结构，计算谐振腔内模式损耗，使得腔内LG01模式阈值达到最低，成功实现LG01模涡旋激光的优先激发。通过分析输出激光的空间强度分布、光束质量、光束纯度以及光束的波前信息，证实了激光器输出为高纯度的一阶拉盖尔-高斯(LG01)光束。当注入功率达到3.2W时，取得最大的输出功率281mW，斜效率为21.7％。 3、介绍Yb∶MgWO4晶体作为一种新型的Yb3+掺杂激光晶体的特性，包括其晶体结构，能级结构，吸收和发射光谱，以及它与其它Yb3+掺杂晶体相比较的优势。接着，我们使用半导体激光器端面泵浦Yb∶MgWO4晶体研究其连续光运转的性能，发现在输出镜透过率为T=5％的情况下，激光输出效率最高。斜效率达到54.65％，光光转换效率为42.68％，最大输出功率为3.83W。 4、采用光强分布为环形的半导体激光器，端面泵浦Yb∶MgWO4晶体，使得谐振腔内优先激发一阶拉盖尔-高斯光，成功实现LG01模涡旋激光的优先输出。我们通过分析输出激光的空间强度分布、光束质量、光束纯度以及光束的波前信息，确保输出为高纯度的一阶拉盖尔-高斯光束。当注入功率达到8.2W时，取得最大的输出功率2.73W，斜效率为40.8％，光光转换效率为33.3％。并且，通过与普通泵浦光泵浦Yb∶MgWO4晶体的高斯激光相比较，研究环形泵浦的Yb∶MgWO4涡旋激光器的发光效率。在不添加任何额外腔内元件的条件下，我们成功实现了对涡旋光束螺旋方向的控制。