光在非均匀介质中传播时，由介质的非均匀性所诱导的自旋-轨道相互作用将会导致两个可观测的并且与光子自旋态相关的输运效应：其一为自旋Hall效应，表现为光在垂直于由传播方向和介质折射率梯度所决定的平面的方向上，其传播轨迹将会产生与光的极化态相关的偏折；其二为Berry相，表现为当光沿螺旋光纤传播一周后将获得一个与光子自旋态相关的不可积相位并将导致线性极化光极化面的偏转。上述两个与光子自旋相关的效应为光学信息操控提供了新的途径，并且在纳米光学、信息光学以及新型光子学器件的研制方面有着重要的应用前景。光子在非均匀介质中的自旋输运现象与自旋荷电粒子在外场中的自旋动力学演化十分类似。这就使得我们可以采用光子动力学方法来研究光的极化输运。传统的几何光学描述了光的无内禀自由度的粒子动力学行为，但是却无法描述自旋光在非均匀介质中的传播行为。在本文中，我们采用拓展的几何光学方法，考虑了光子的自旋-轨道相互作用和自旋-自旋相互作用对其传播的影响，研究了自旋光在非均匀介质中传播时的自旋输运现象。主要研究方法和创新点如下：（1）利用光子动力学方法，从光学度规理论和弯曲时空中的Maxwell方程出发，我们研究了光子的自旋-轨道相互作用对极化光在非均匀介质中传播的影响，并且首次研究了光子的自旋-自旋相互作用对极化光传播的影响。我们得到了包含自旋-轨道相互作用修正和自旋-自旋相互作用修正的光子Hamiltonian，这两个修正分别对应于几何光学近似参量的一阶和二阶修正。我们发现，自旋-自旋相互作用与自旋-轨道相互作用不同，它所产生的修正效应与极化无关。由于自旋-自旋相互作用的存在，极化光的传播轨迹除了会产生与极化相关的横向偏折（自旋Hall效应）之外，同时在折射率梯度方向上也将产生一个微小的与极化无关的位移。由于自旋-自旋相互作用所表现出来的效应与极化无关，它并不影响光子的Berry相位，仅仅对动力学相位产生修正。（2）利用复几何光学方法研究了极化Gaussian光束在非均匀介质中的极化输运。在复几何光学中，利用二次复程函的实部和虚部分别来描述Gaussian光束的波阵面半径和光束半径。我们在复程函中首次引入线性分量来描述极化Gaussian光束在非均匀介质中的横向偏移---光束的自旋Hall效应，并且发现极化Gaussian光束在非均匀介质中所产生了横向位移包含两部分的贡献，一部分来源于自旋-轨道相互作用，即自旋角动量与外禀轨道角动量之间的相互作用，另一部分来源于光的自旋角动量与内禀轨道角动量之间的相互作用，此内禀轨道角动量源于Gaussian光束在传播过程中的扭转形变。