近年来随着互联网的高速发展,各类移动通信业务层出不穷,当前社会对于通信容量的需求越来越大,新的通信技术更是迫切的需要。目前,在光通信领域中,复用技术主要有时分复用,波分复用,偏振复用以及正交频分复用。这几种技术虽然在一定程度上极大的提高了光通信容量,但由于电磁通信容量有限而受到限制,还是不能满足现今日益增长的通信容量需求。为此,一种新的复用自由度被提出并被广泛的研究——轨道角动量(OAM)。带有轨道角动量的模式我们称之为OAM模式。由于OAM模式之间的正交性,可以很好的利用OAM模式进行模式复用。OAM模式从理论上讲是可以达到无穷大的阶数,可以利用它进行光通信复用,实现通信容量的大幅提升。为此,用于光通信的OAM模式的产生和检测技术成为人们关注的对象。同时,OAM模式的产生和检测技术也在不断的更新和发展,使用新的方法对现有OAM模式的产生与检测技术进行优化与提升,进而实现功率损失更小,信噪比更高,性能更稳定的OAM光通信应用,其意义重大。本文通过深入研究现有OAM模式的产生与检测技术,提出了一种在少模光纤中直接产生OAM模式的新技术,以及一种利用渐变周期相位光栅的高效检测OAM模式技术。具体工作内容如下:1.简要介绍了OAM光束的基本特性以及国内外利用OAM模式进行光通信的研究现状,总结与分析了国内外一些基本的OAM模式产生以及检测技术。2.通过研究现有的OAM模式产生技术,基于利用两个相差p/2相位的LP模式叠加产生OAM模式的技术,提出了一种利用多个具有微小相位差的线偏振模式叠加产生OAM模式的理论模型,并进行了相应的公式推导与论证,还使用MATLAB仿真验证了该理论模型的可行性。最后,通过扭转少模长周期光栅,在少模光纤中重现理论模型,并且在实验上实现了纯度高达99%的OAM模式产生。3.通过研究现有的光栅检测OAM模式技术,提出使用渐变周期相位光栅,更加灵敏的检测OAM模式。首先,使用MATLAB进行仿真,重现了渐变周期振幅光栅产生三个衍射级次检测OAM模式的结果,然后在此基础上改进并提出渐变周期相位光栅,仿真结果仅有一个衍射级次能量几乎无损失,且10阶OAM模式经过相位光栅后,产生清晰可见的类似厄米高斯图案。同时,我们进行了相应的实验论证。实验结果表明,在10阶OAM的情况下,仍然能够使用渐变周期相位光栅几乎无损失功率的产生与仿真结果相同的厄密高斯图案来检测OAM模式。