对相位与偏振调制光束的研究是一个相当重要的研究课题。具有特殊相位与偏振分布的光束（例如涡旋光束，Airy光束以及径向偏振光束），可广泛应用于粒子操控、光镊、光学扳手、生物医学等方面；而在光通信以及光信息存储方面这些光束同样具有广泛的应用前景。　　 本论文基于惠更斯-菲涅耳衍射原理，矢量德拜理论以及相干与偏振的统一理论对涡旋光束，Airy光束以及径向偏振光束的特性进行研究，同时在实验上用腔外相干叠加的方法产生了径向偏振光。论文的主要内容为：　　 （1）研究了衍射效应诱导部分相干涡旋光束的偏振度变化。基于惠更斯-菲涅耳衍射原理以及部分相干光的相干与偏振的统一理论，研究了衍射效应诱导部分相干涡旋光束的偏振度变化。研究表明部分相干涡旋光束经圆孔衍射后，在衍射场中光束的偏振度分布与入射光束的相干度、入射光束的拓扑电荷数、衍射孔径的大小等因素有关。　　 （2）利用腔外相干叠加实验上产生径向偏振光。理论上应用标量衍射积分对01TEM模光束与10TEM模光束的叠加与传输进行计算，同时在实验上利用阶跃型相位跃变器，在腔外将两束偏振正交的00TEM模光束转化为正交的01TEM模光束与10TEM模光束，并利用马赫－曾德尔干涉仪将01TEM模光束与10TEM模光束进行叠加。通过实验检测以及与理论计算进行比较可知，所获得的光束为径向偏振光。　　 （3）研究了部分相干径向偏振光束在大气中的传输特性。基于惠更斯-菲涅耳衍射原理以及相干与偏振的统一理论，研究了部分相干径向光束在大气中的传输特性，其中主要考虑了大气因素以及起始相干度对光束在传输中的光强、相干度、偏振度以及交叉偏振的影响。　　 （4）研究了双环径向偏振涡旋光束经介质界面的深聚焦特性。基于矢量德拜理论，对双环径向偏振涡旋光束的聚焦特性进行研究，其中除了考虑大数值孔径透镜的聚焦特性，还考虑了聚焦场中存在介质界面。研究表明聚焦双环径向偏振涡旋光束可获得波长量级的局域空心光束，并且在聚焦场中聚焦光束存在焦点跃变。　　 （5）研究了Airy光束从正折射率介质到负折射率介质的传输特性。利用ABCD矩阵公式，以及惠更斯-菲涅耳衍射原理研究了Airy光束从正折射率介质到负折射率介质的传输。研究表明，Airy光束在正折射率介质中传输时会发生弯曲偏移，而当Airy光束经正折射率介质传输进负折射率介质时，之前光束偏移量可得到补偿，即当Airy光束在负折射率介质中传输的距离与在正折射率介质中传输的距离相等相等，Airy光束的光强将恢复到原状。