携有轨道角动量的涡旋光束具有特殊的螺旋相位结构，在相位奇点处呈现很小的暗斑，上述特点使得它在光学微操控、信息传输、生物医学、量子编码等领域得到广泛的应用，特别在空间光通信领域更具有潜在的应用价值，研究涡旋光束在湍流大气中的传输特性成为目前备受关注的研究热点之一。大气湍流对涡旋光束的传输具有很严重的影响，湍流会引起例如闪烁、漂移和扩展等光学湍流效应。其中闪烁一直是湍流效应中的基本问题，对激光大气探测、大气参数的测量、自适应光学中哈特曼传感器的波前探测以及大气激光通信等都有重要的影响。　　本文基于数值模拟方法，建立模拟大气信道的随机相位屏，以椭圆涡旋光束，拉盖尔．高斯涡旋光束以及嵌有相位奇点的全庞加球光束为研究对象，研究了大气湍流的强弱以及光束参数对涡旋光束在大气湍流中传输时的性能变化。经过对数值模拟结果的深入分析，研究表明:大气湍流的强度将会对涡旋光束在传输过程中的闪烁指数造成明显变化，当湍流的结构常数量级大于10-17时，光强起伏受湍流影响产生显著变化;涡旋光束的拓扑荷数目以及光束的束腰宽度都会对涡旋光束在大气湍流中的闪烁指数产生显著影响，其拓扑荷越大，在湍流大气中传输时光斑形状保持度越高，传输性能越稳定;束腰宽度越大，光束受到湍流的影响程度越小;在传输过程中，相位也呈现螺旋旋转趋势，旋转的方向与拓扑荷的正负密切相关。研究还发现，嵌有奇点的全庞加球矢量光束在传输过程中，光强呈现显著的旋转特性，旋转方向由拓扑荷的正负所决定:拓扑荷为负时，成顺时针旋转。研究结论表明，涡旋光束与传统激光信号在大气中传输相比，具有携带数据量大，性能更稳定等优势。　　本文通过分析所得到的研究结果对探索涡旋光束在激光空间技术中的应用具有重要的理论及应用价值，对光学涡旋在大气湍流信道中的实验研究具有重要的参考价值。研究涡旋光束在大气湍流中的传输特性在激光雷达、激光制导、激光通信等应用领域具有重要意义。