自从激光器的发明以来,激光器被广泛应用于各种实际工业过程和科学研究中,如粒度测量、光学操控等,在这些应用中都涉及到有形波束与粒子的相互作用。近年多,许多学者致力于此,已取得了很大的进展,然而有形波束对非规则粒子的散射问题仍然是当前国际上的研究热点之一。改进直线法(MMOL)是一种半数值半解析方法,在非规则粒子与平面波相互作用的研究中已取得了很好的效果,本文将其推广到有形波束对非规则粒子的散射研究中,主要讨论高斯波束和贝塞尔波束对任意截面柱粒子的散射。本文的主要研究工作如下:1.首先利用MMOL讨论了导体柱粒子对平面波的散射特性,通过将数值结果与解析解对比,验证了MMOL的正确性。同时,数值分析表明,MMOL具有非常高的精确度,而且求解过程相对洛伦兹--米理论较为简单,因此利用MMOL处理电磁散射计算问题有很明显的优势。2.利用MMOL研究了高斯波束与任意截面导体柱粒子的相互作用。利用角谱展开法,高斯波束表示成多个具有不同振幅和入射方向的平面波的叠加。对每一个子平面波采用MMOL分析其对柱形粒子的散射,将得到的每一个平面波的散射场,最后对所有子平面波散射场叠加,得到高斯波束的散射场。数值结果与解析解的比较,证明了该方法的正确性。3.利用MMOL研究了贝塞尔波束入射下,不同截面导体柱粒子的散射特性,主要讨论了切比雪夫粒子、扁圆截面柱形粒子。通过将贝塞尔波束退化为平面波,验证了理论和程序的正确性。数值计算了不同截面柱粒子场的分布,重点讨论了贝塞尔波束半锥角、阶数等对散射特性的影响。4.最后,基于前面的内容,将MMOL推广到介质柱对贝塞尔波束的散射研究中。数值研究了柱形粒子截面形状、贝塞尔波束半锥角、阶数等对柱内、外电场分布的影响。