随着光场调控技术的发展,具有新型空间结构的矢量涡旋光束诞生,相比于标量涡旋光束,矢量涡旋光束同时具有各向异性的空间偏振分布和螺旋相位分布,并携带与相位分布有关的轨道角动量（Orbital angular momentum,OAM）。由于独特的偏振和相位特性,矢量涡旋光束经过传输与散射产生更新颖的OAM性质。因此,矢量涡旋光束OAM在目标探测、光信息传输等领域具有很大的应用前景。本论文主要研究了矢量涡旋光束经光阑-透镜系统后的OAM特性,以及矢量涡旋光束经旋转散射体后散斑和OAM特性,主要工作如下:（1）基于柯林斯积分,推导了傍轴近似条件下矢量涡旋光束OAM密度,实验采集了矢量涡旋光束通过光阑-透镜系统后的光场,讨论了光阑截断参数以及光阑-透镜间距等参数对矢量涡旋光场分布及对光束OAM密度的影响。结果表明:相比标量涡旋光束,矢量涡旋光束OAM密度通过光阑系统后随传输距离的衰减更慢,受光阑截断参数影响更小。截断参数大于4.2时,OAM密度和光强不受截断参数影响,在透镜焦点位置处,OAM密度达到最大值,矢量涡旋光束偏振态不受光阑-透镜系统影响。（2）基于角谱衍射理论推导了矢量涡旋光束经旋转随机粗糙表面后散射场,实验采集了矢量涡旋光束经旋转散射体后产生的散斑,讨论了粗糙度、转速对不同阶矢量涡旋光束散斑及OAM的影响,比较研究了矢量涡旋光束与标量涡旋光束的散斑特性。结果表明:在毛玻璃静止条件下,散斑对比度随粗糙度增大而增大,相比标量涡旋光束,矢量涡旋光束散斑对比度随毛玻璃粗糙度变化更快。毛玻璃旋转时会产生消散斑效应,对比度降低,当转速大于15r/s时,消散斑效应最强。（3）基于左右旋圆偏振涡旋分量干涉叠加原理,在空间光调制器上同时加载左右分量涡旋相位信息生成矢量涡旋光束。并对通过旋转毛玻璃后的矢量涡旋光束进行了双缝干涉实验。研究发现,矢量涡旋光束经双缝干涉后,干涉条纹发生扭曲,扭曲宽度与拓扑荷值相关,拓扑荷值越大扭曲程度越大。矢量涡旋光束经旋转毛玻璃散射后,双缝干涉条纹的扭曲程度不变,矢量涡旋光束OAM不受旋转毛玻璃影响。本文的研究结果可为矢量涡旋光束在空间目标探测和光信息传输等领域的实际应用提供一定的理论参考。