具有螺旋形波前的涡旋光束以其本身所具有的奇异特性及其携带轨道角动量的特点使得它在信息传递、生物医学、光学微操控等领域得到了广泛应用,由其是在光通信领域,其潜在的研究价值引起了学术界的高度关注。而研究涡旋光束在大气湍流中的传输特性是目前的前沿热点。大气湍流引起的光束漂移、闪烁、偏振等对自由空间光通信、自适应光学等都有较大影响。针对这些问题,本文基于柯尔莫哥洛夫湍流理论生成了大气湍流相位屏,探究了仿真实验的两种方法,并基于空间光调制器设计出仿真实验光路,对涡旋光束在大气湍流中的传输过程进行了模拟。以高斯涡旋光束、拉盖尔高斯光束为研究对象,研究了湍流强度和传输距离对光束在大气湍流中传输特性的影响。实验结果表明:湍流强度对涡旋光束传输过程中的光强起伏、光束漂移都有明显影响。湍流强度越大,光强起伏和光束漂移越剧烈;传输距离也对涡旋光束的光强起伏和光束漂移有影响,随着传播距离的增加,光强起伏和光束漂移量也增加;大气湍流会影响涡旋光束的偏振态分布,在不同湍流环境中产生不同的偏振分布。研究还发现:具有的拓扑荷数目对涡旋光束在湍流中传输也有影响,其拓扑荷越多,传输性能越稳定。本文通过实验,验证了部分光束湍流效应的理论分析结果,对于探索涡旋光束湍流效应在自由空间光通信、精确制导、激光雷达等领域的应用具有重要意义。