本论文的工作主要在用矩阵本征值法对产生空心光束的激光谐振腔进行模拟计算，以及对空心光束的特性进行了研究，并且通过实验表明理论和实验结果很好的吻合，并成功研制了激光内雕机的硬件和软件系统。 本论文主要包括三个部分： 第一部分主要讨论和分析了激光器重要的组成部分—激光谐振腔的衍射理论基础、研究方法以及发展情况，并阐述了矩阵本征值方法分析激光谐振腔的系统理论。矩阵本征值法可以比较方便的求出腔模的场的分布、损耗等。 第二部分主要讨论了产生空心光束的激光谐振腔的模拟计算以及空心光束的实现等相关研究，结果表明矩阵本征值法能很好的对实验的结果做出预测。并对空心光束的特性进行了理论研究，利用MathematicS直观的模拟了空心光束的传输和聚焦特性。 第三部分主要介绍了空心光束的一个应用—激光内雕机的硬件和软件系统、相关实验以及介绍了在软件Mathematics下的编程。 本文的重点是：阐述了利用矩阵本征值方法分析激光谐振腔的系统理论；通过实验获得了空心激光光束，提出了对不同空心光束的描述方法，并通过模拟直观地说明了空心光束的特性和优势，以及研制了激光内雕机的硬件和软件系统。