衍射是光束的一个基本特性,在真空或均匀介质中传输时,由于衍射作用光束会发生展宽,能量会发散。但是光学领域中存在一类独特的光束能够无衍射传输,其中常见的是贝塞尔光束。贝塞尔光束具有无衍射和自愈特性,为研究其它无衍射光束奠定了基础。然而,Airy光束作为一种无衍射光束,具有无衍射和自愈特性的同时,还有其特有的自加速特性。Airy光束在粒子操控,光子弹和等离子弯曲通道等领域具有巨大的应用价值。本文通过数值仿真研究了Airy光束在自由空间和光折变介质中的传输特性,主要内容和成果有:1.研究了Airy光束在自由空间中传输时,横向尺度0x、波长0?和指数衰减因子a对传输的影响。横向尺度0x越大时,Airy光束主瓣的半高全宽越大,横向自加速越慢;随着波长0?地不断增加,Airy光束横向自加速加快,光束偏转越明显。指数衰减因子a的影响主要体现为,a越大时,Airy光束的旁瓣能量衰减加快,最后变成类高斯光束,在传输时无法保持自加速特性,并会发生衍射展宽。2.研究了Airy光束在光折变介质中的传输。在自散焦非线性作用下,Airy光束会发生展宽,但仍能保持原有的强度分布和自加速特性;在自聚焦非线性作用下,Airy光束的强度分布和自加速特性被破坏。引入光子晶格后,当Airy光束主瓣在晶格点入射时,在适当的外偏压0V和晶格强度0I条件下,光束能量会被束缚在晶格点上,从而抑制了Airy光束的自加速特性。在晶格点上加入正、负缺陷,正缺陷会使光束的能量束缚更剧烈,负缺陷会使主瓣的能量向邻近晶格点扩散。3.研究了二维Airy光束不同区域被遮挡时的自愈特性。当主瓣和内部区域被遮挡时,经过一定传输距离光束的强度分布会恢复,只有主瓣情况下,光束无法实现自愈。引入高斯噪声,研究了噪声环境下Airy光束的自愈特性,当信噪比适当时,光束同样能实现自愈。说明被部分阻挡的Airy光束经过一定距离的传输能够自愈,且自愈具有一定的鲁棒性。