同步辐射光源作为为基础科学研究服务的大科学装置对我国的科学发展有重要的战略意义。在同步辐射上可以开展诸如物理，化学，生命科学，医药，材料等多学科的基础研究。可以说，同步辐射为我国科技发展提供了一个高水准的平台。正因为如此，世界各发达国家纷纷修建了诸多用于科学研究的同步辐射光源。同步辐射作为一种优良的光源可供多学科领域的科学家进行科学研究。要利用它的优良性质，必须借助所谓的同步辐射光束线将高品位的光源引出。同步辐射光束线的设计和建造涉及到诸多物理及工程知识。在设计初期往往需要对光束线上光学器件的物理模型进行理论计算和模拟评估。　　同步辐射光的产生机制已经被研究得相当透彻，对其性质可以做定量的理论分析。在光束线设计初期，计算模拟往往能够得出光束线大致的设计方案。对同步辐射光束线的模拟主要集中在两种途径:一种是基于蒙特卡洛随机投点的几何光学的光学追迹的方法;另一种是基于波动光学相位分析的方法。这两种模拟方法都在世界上被广泛采用，并且已有专用的程序可供设计光束线使用。然而，必须指出的是，不管是哪一类模拟软件都会有些无法解决的问题。这个时候就需要借助现有的软件外加自编程序进行模拟分析。本论文聚焦于利用光线追迹和波动光学的方法模拟计算光束线中诸多光学部件的性质，有以下几个方面的创新点:　　1.高分辨率单色器是原子非弹性散射实验光束线的重要核心部件。本论文分析了高能量分辨率单色器的原理，并做了温度对单色器性能影响的详细分析。　　2.弧矢方向弯晶的聚焦方式有助于实现单色器的高通量。但对于高能单色器的模拟研究在世界范围尚很少见。本论文利用同步辐射追迹软件Shadow3为模板，加入了自编的程序块，完成了弯晶单色器的追迹模拟。　　3.多层膜劳厄透镜(MLL)是一种新型的X射线纳米聚焦光学元件。它可以实现理论上1nm以下的X射线聚焦效果。本论文利用简化的模型分析了MLL的光学性能，并且对加工误差对聚焦的影响进行了细致的分析。依据分析的结果作者提出了要得到纳米焦斑所需要的制造精度。　　4.现实中的同步辐射不是完全相干性的光源。针对只有部分相干性的光源问题，作者提出了解决方案。此外作者还利用波动光学模拟软件SRW模拟了在椭圆聚焦镜镜面存在粗糙度的情况下部分相干光通过聚焦镜聚焦之后的焦斑情况。