近年来，许多学者对柱对称矢量光束的产生和应用进行了大量的研究。柱对称矢量光束场的强度和偏振分布在光束横截面上具有轴对称性。其中电场振动方向始终沿着径向的径向偏振光束和沿着方位角方向的角向偏振的光束引起了广泛的关注。由于它们的独特的偏振特点，使其在激发表面等离子，印刷术，光学捕捉和操作，材料加工等方面有着广泛的应用。因此，对柱对称矢量光束的传输特性的研究具有重要的理论和实际意义。在本论文中，我们以非零阶的拉盖尔-高斯光束为主要研究对象，详细的研究了不同环数的径向偏振和角向偏振光束经过大数值孔径透镜聚焦以后在聚焦场的聚焦特性，以及相关参数变化对聚焦特性的影响。基于Richards-wolf的矢量衍射积分公式，研究了双环角向偏振光束经环状高数值孔径透镜的聚焦理论，详细的分析了双环角向偏振光束经环状透镜深聚焦的光强表达式，根据数值模拟结果，比较了相关参量的变化对深聚焦特性的影响。研究发现入射光束经环状高数值孔径透镜聚焦以后，在焦平面得到了具有广泛应用的亚波长的空心光斑，并且入射光束的相关参数和聚焦透镜的数值孔径大小都会影响光束的聚焦特性。此外，通过控制各相关参数的取值，在焦平面附近产生了一个更长的焦深（约26λ）。对双环角向偏振超短光脉冲和径向偏振超短光脉冲经过高数值孔径透镜的聚焦特性进行了研究。通过数值计算详细的分析了聚焦后的光强分布，并研究了双环角向偏振光脉冲和径向偏振超短光脉冲在传输过程中的速度变化。研究发现双环角向偏振光脉冲经环状高数值孔径透镜聚焦后，超短光脉冲的传输速度会发生变化，拦截比不同超短光脉冲的速度有着明显的不同，拦截比取一定值时，可以达到光脉冲距离焦点越近，脉冲的群速越快或越慢，距离焦点越远，脉冲的群速越慢或越快，并且通过调整拦截比，可以使脉冲的群速在焦点附近基本保持不变。另外，超短光脉冲的大数值孔径聚焦可以提高光学系统的时空分辨率。径向偏振超短光脉冲聚焦后，出现了快光和慢光的现象。脉冲的群速度会随着透镜的数值孔径NA和脉冲宽度T的增加而减少。从Debye矢量衍射积分理论出发，研究了高阶拉盖尔高斯径向偏振光束经过衍射光学元件（diffractive optical elements,DOE）和高数值孔径透镜组成的光学系统后的聚焦特性，着重分析了三环径向偏振光束经光学系统后的光强分布。根据数值模拟结果，比较了相关参量的变化对深聚焦特性的影响。研究表明，入射光束经过此光学系统后，在焦点附近产生沿光轴方向的三维多点光俘获结构—光链，并且入射光束的相关参数和聚焦透镜的数值孔径大小都会影响光束的聚焦特性。研究成果对于高阶拉盖尔高斯径向偏振光束应用在粒子操控等方面具有十分重要的意义。基于Collins公式，推导了部分相干径向偏振光通过透镜聚焦后，在几何焦平面附近的光强表达式，并应用瑞利散射理论，计算了聚焦光束与瑞利粒子的相互作用力。根据数值模拟的结果，比较了部分相干径向偏振光束与部分相干线偏振光束经透镜聚焦后辐射力的分布情况。通过改变部分相干径向偏振光的相干度，在几何焦平面内的辐射力有着明显的变化。