基于轨道角动量调制的多维信息探测系统，涉及激光多维信息探测技术领域；解决了目前多维信息还需要多个探测系统分别探测然后进行合成，比较繁琐复杂的问题。本发明包括信号发生器、激光器、整形模块、空间光调制器、发射光学器、接收光学器、窄带滤光片、探测器、示波器、信号处理器；信号处理器，用于对接收的n个脉冲驱动信号的到达时间以及n个回波电信号的到达时间和强度进行处理，获得目标的距离R、径向速度V和旋转速度Ω。本发明主要用于对有旋转特征的目标进行多维信息探测。