光学旋涡自由空间光通信是近年来研究的一个热点。它与传统的微波通信相比具有抗电磁干扰能力，与强度探测光通信相比有高保密性和高带宽潜力的优点。在一些特殊领域如军事领域具有巨大应用优势和潜力。利用光学旋涡建立实用且可靠的自由空间光通信系统，对通信技术的发展有重大意义。本文主要对新型同轴光学旋涡自由光通信系统进行研究。并对实验结果及通信系统的传输特性进行了深入讨论。　　 首先介绍了光学旋涡的发现、发展及应用历史，然后系统总结了与自由空间光通信有关的光学旋涡产生，检测的方法，并重点比较了各种光学旋涡检测方法的优缺点，针对多光学旋涡的自由空间光通信，提出用达曼型检测光栅对光学旋涡进行并行检测的方法。　　 接着，系统总结了各种光栅制作方法，提出用掩膜光刻的方法制作二元相位达曼光栅的方法，并详细介绍了达曼光栅制作过程。　　 接下来，系统研究比较了光学旋涡同轴叠加的两种方法，重点提出并建立了新型同心环叠加光束自由光通信系统。系统以同心环多光学旋涡同轴传输，以达曼光栅并行检测多个光学旋涡，并以此建立了信息的编解码程序，搭建了通信系统，实现了信息的实时传输。并成功的以图像为例对通信效果进行了验证。　　 最后，对实验结果和通信的安全性等问题做了深入讨论。　　 这种新型多光学旋涡自由空间光通信系统已经可以实现高进制的编解码信息传输。下一步工作将围绕设备工程化，大气湍流影响，多通道复用技术，通信算法优化等方面展开。一旦这些方面能够取得突破，将使自由空间光通信技术获得飞跃发展，在航天航空、军事保密通信等方面具有巨大应用价值。