波前折叠干涉仪是一种迈克尔逊型干涉仪,一般用于测量光场的空间相干性。近期,研究人员发现波前折叠干涉仪可用于产生具有镜像性或反镜像性的部分相干光场。作为光场调控的一种手段,波前折叠干涉仪体现出对相干度的调制作用。目前,这一技术主要集中于对标量高斯谢尔模光束的调控。因此,进一步探讨波前折叠干涉仪对其它部分相干光场的调控,并研究入射光为矢量场的情形,具有一定的理论意义和应用价值。另一方面,统计相似最近用于阐释完全相干和完全偏振的物理含义,并揭示出相干现象与偏振现象之间的极大相似性。因此,进一步探究统计相似与交叉偏振之间的关系,可为更深入地理解相干与偏振之间的关系提供一定的理论基础。在此背景下,本论文重点研究了波前折叠干涉仪对部分相干光的调控,分别考虑了光学相干点阵、作用在瑞利粒子上的光辐射力以及随机电磁光束的偏振性质。同时讨论了线偏振抛物线扩展贝塞尔光束的偏振性质和统计相似性光场在杨氏干涉实验中的相干偏振性质,以及部分相干电磁涡旋光束在左手、右手材料平板层中的传输性质。本论文章节安排如下:第一章首先介绍了光学相干理论和光学微操控的研究历程及发展趋势。随后介绍了本论文所采用的理论基础和研究方法,分为五个方面:空间-时间形式和空间-频率形式的光学相干性;镜像交叉谱密度函数;相干偏振统一理论;光线变换矩阵与广义衍射积分;瑞利近似模型下的光辐射力。第二章分析了统计相似的随机电磁光场在杨氏实验中的相干特征和偏振特征。首先考虑了双缝处的涨落电场在某一频率处具有统计相似性的情形。从这个条件出发,推导了观察平面与两缝处的谱偏振度、谱交叉偏振度之间的关系式,并且分析了观察平面上任意两点随机电场间的相干性。最后,讨论了两缝处的随机电场在空间-时间域中实现完全相干的条件。第三章研究了基于波前折叠干涉仪的部分相干光调控。首先考虑了光学相干点阵经波前折叠干涉仪调控后的光强分布,重点研究了干涉仪的相位差和光源的权重分布因子对远场光强的影响。然后考虑了高斯谢尔模光束入射到波前折叠干涉仪上的情形,分析了输出光束经透镜聚焦后作用在瑞利粒子上的辐射力。最后考虑了波前折叠干涉仪的入射光为随机电磁光束的情形,讨论了矢量情形下的镜像性和反镜像性。以电磁高斯谢尔模光束为例,重点讨论了直角棱镜引入的相位延迟和干涉仪引入的相位差对光场偏振性质的影响。第四章研究了部分相干电磁涡旋光束在左手材料和右手材料组成的多层光学系统中的传输性质。运用模拟计算,分析了左手材料与右手材料之间的平板界面对谱密度、谱相干度和谱偏振度的影响。通过改变光源的参数和平板层的厚度及折射率比值,讨论了轴上暗通道产生的条件。第五章基于麦克斯韦方程组和傍轴波动方程,研究了线偏振抛物线扩展贝塞尔光束主偏振分量、交叉偏振分量和纵向分量的光强分布。重点讨论了三个电场分量的光强与拓扑荷数之间的关系。第六章对本论文的主要工作及创新点进行总结,并提出对未来工作的展望。