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在激光产生以后，随着人们对光本质认识的不断深入，才对涡旋光束逐渐有了较为清晰的认识。19 世纪Airy在透镜的聚焦面上发现一种奇异的环[8]以后, 人们才开始对这种现象进行研究。1973年, William H. Carter通过数值模拟发现：奇异环产生或消失与光的轻微扰动有关[9]。随后， G. P. Karman 等发现：奇异环或环的波前错位随着任何非近轴激光束的传递而产生[10]。1974年，J.F.Nye等将相干波在粗糙表面反射的过程中包有相位缺陷命名为边螺和相位混乱，人们开始对光学涡旋产生研究兴趣。之后, A. V. Volyar首次用光学涡旋来解释环的主要特征和边缘位错是横向光学涡旋的一种空间运动, 这种光学涡旋的基本单元具相位奇异性[11]。M. S. Soskin 等发现在去除很大比例的奇异性光束后，光束在传递过程中又能恢复部分涡旋特征[12]。27677
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涡旋光束的应用前景十分可观, 近年来，涡旋光束产生方法的研究称为热点。长期以来，为了满足不同需要，人们研究出了多种不同的产生涡旋光束的方法。常见的光学涡旋产生方法：1.几何光学模式转换法：利用柱面透镜实现厄米-高斯光束到拉盖尔-高斯光束的转换。1993年, Beijersbergen利用两个柱面透镜实现了任意阶次的厄米- 高斯光束到相应阶次的拉盖尔- 高斯光束的转换[13]。2.计算全息法：计算全息图是一种利用计算机模拟光的干涉图样, 然后利用特定介质形成的全息光栅将此图样直接打印成图的产生光学涡旋的有效方法。1992年，Bazhenov 利用计算全息图产生大小和拓扑荷可以控制的光学涡旋[14]。3.液晶空间光调制法：2002年Jennifer E.Curtis等人提出利用液晶空间光调制器产生光学涡旋的方法螺旋相位板法[15]：螺旋相位板是一种具有连续变化的介质厚度的相位推迟板，通过螺旋相位板形成2π的相位错，从而达到折叠波前的目的。Berjersbergen等人在1994年采用螺旋相位板将一束TEM00高斯光束变换为一螺旋形波前的光束。两年后，Turnbull等人利用螺旋相位板实现了毫米波段的厄米- 高斯模到拉盖尔-高斯模式的变换[16]。论文网
近年来人们对光学涡旋的研究更为深入。光学涡旋在光学微控，信息传递，量子操作[17]等方面具有巨大优势。光学涡旋还具有十分巨大的应用潜能，需要人们不断的进行研究。