1、具有角向相位結(jié)構(gòu)的光束攜帶著軌道角動(dòng)量（Orbital Angular Momentum，OAM）。由于OAM光束所表現(xiàn)出的奇特特性，它吸引了學(xué)者越來(lái)越多的關(guān)注，并在光學(xué)微操控、光學(xué)顯微、傳感、光通信和量子信息科學(xué)等諸多領(lǐng)域中發(fā)揮出巨大的應(yīng)用潛力。在近些年來(lái)，OAM光束相關(guān)的研究已經(jīng)成為一大熱點(diǎn)。相應(yīng)的，OAM光束的產(chǎn)生和測(cè)量顯得尤為重要，同時(shí)也存在著挑戰(zhàn)性。在過(guò)去十幾年間，人們提出了各類方案來(lái)實(shí)現(xiàn)OAM光束的產(chǎn)生或測(cè)量。然而在大多數(shù)方

2、案中，系統(tǒng)由離散的體光學(xué)器件搭建而成，復(fù)雜的組成使得其在體積、穩(wěn)定性和成本上面臨著嚴(yán)重的問(wèn)題。
　　另一方面，光子集成相關(guān)的研究發(fā)展迅猛，推動(dòng)著光電子技術(shù)進(jìn)入新的篇章。相比于具有相同功能的體光學(xué)器件，光子集成器件更為緊湊和魯棒。因此，OAM光束產(chǎn)生和測(cè)量的集成方案研究也顯得尤為重要。本論文主要包含以下內(nèi)容：
　?。?）介紹了OAM光束的研究背景和發(fā)展歷程，對(duì)OAM光束的應(yīng)用進(jìn)行了討論。理論上分析了OAM光束的螺旋相位波前和所

3、攜帶的軌道角動(dòng)量，并對(duì)兩類典型常見(jiàn)的 OAM光束——拉蓋爾-高斯光束和貝塞爾光束進(jìn)行簡(jiǎn)要描述。然后對(duì)現(xiàn)有的OAM光束產(chǎn)生和測(cè)量方案進(jìn)行歸納和分析。
　?。?）提出了一種基于對(duì)稱缺陷微盤的徑向一階OAM光束產(chǎn)生方案。在兩列同軸的角向光柵作用下，微盤中的徑向二階回音壁模式（Whispering-galley modes， WGM）耦合成相應(yīng)的徑向一階OAM光束并出射，出射的OAM光束的純度在0.6~0.9之間。
　?。?）提出了