艾里光束(Airy beams)作为一种新型光束具有无衍射特性、自愈性特性和自弯曲加速特性,这些独特的光学特性使得艾里光束得到了大量科研工作者的关注。在过去十年中,针对艾里光束的研究取得了非常多的成果,比如利用立方相位调制的方法产生艾里光束,研究艾里光束的光学传输特性等。随着对艾里光束的不断深入研究,基于艾里光束的艾里高斯光束、艾里涡旋光束和艾里高斯涡旋光束也成为了新的研究热点。首先,本文介绍了艾里光束的研究背景,发展历史和光学特性。阐述了艾里光束的基本原理,介绍了有限能量艾里光束的主要产生方法。同时介绍手性介质(chiral medium),分析了手性介质的圆双折射(circular birefringence,CB)特性,当入射光束在进入手性介质后会被分成左旋圆偏振光(LCP)和右旋圆偏振光(RCP)。然后,基于惠更斯衍射积分原理和ABCD传输矩阵分析了艾里高斯光束(Airy-Gaussian beams)在手性介质中的传输特性,通过模拟在手性参数和衰减因子影响下的艾里高斯光束传输情况,可以有效地控制艾里高斯光束的传输轨迹。并提出了竞争因子概念,阐明了竞争因子对于艾里高斯光束在艾里光束和高斯光束之间的转化作用。其次,为了更进一步的研究光学涡旋(optical vortex,OV)对于光束传输的影响,同样基于惠更斯衍射积分原理和ABCD传输矩阵分析了艾里高斯涡旋光束(Airy-Gaussian-Vortex beams)在手性介质中的传输特性,模拟了手性参数、竞争因子对艾里高斯涡旋光束的传输影响,并研究了在光学涡旋中心和涡旋阶数变化下的艾里高斯涡旋光束传输特性,表现出了艾里光束的自愈性特性,并且随着传输距离的增加,光学涡旋也进行传输并在重合位置之后于光束中再现。最后,在艾里光束偏振特性的基础上,根据Maxwell’s方程的傍轴光束解,研究了艾里涡旋光束(Airy-Vortex beams)的偏振特性,并分析了衰减因子、竞争因子、涡旋阶数对线偏振艾里涡旋光束和圆偏振艾里涡旋光束主偏振(dominant polarization,DP)分量、正交偏振(cross-polarization,CP)分量和纵向偏振(longitudinal polarization,LP)分量的影响。本文对艾里高斯光束、艾里高斯涡旋光束的传输特性和艾里涡旋光束的偏振特性做了详细的分析,总结了手性参数、衰减因子、竞争因子和涡旋项对光束的影响,这些研究成果对于控制艾里光束传输轨迹具有重要意义。