偏振态是光场的基本特性之一，高阶圆柱矢量光场具有空间非均匀分布的偏振态，使其在光镊、微加工、远程传感、空间光通信等各领域具有巨大的应用价值。因此研究高阶圆柱矢量光场的传输特性很有意义，特别是研究高阶圆柱矢量光场在自由空间以及大气湍流中的传输特性将为矢量光场在空间光通信中的应用提供理论基础。本文主要针对高阶圆柱矢量光场在离轴情况下的自由空间传输特性以及高阶圆柱矢量光场在湍流大气中的传输特性展开理论研究与数值模拟。主要创新点包括以下两个方面:　　1.推导出离轴高阶圆柱矢量光场在自由空间传输后电场和光强的解析表达式，理论研究了离轴对高阶圆柱矢量光场传输特性的影响。研究发现传输以后的光强分布最后趋于一种稳定的能量分布。随着拓扑电荷的增大，能量从x轴流向y轴，环形光强分布在y轴方向被断裂成两部分。由于离轴情况在矢量光场的产生中常常发生，因此研究结果可以指导实际工作中高阶圆柱矢量光场的校准，并有助于深入理解离轴情况下矢量光场在自由空间中的动态传输特性。　　2.推导出部分相干高阶圆柱矢量光场在湍流大气中传输后强度和偏振度的解析表达式，理论研究了部分相干高阶圆柱矢量光场在湍流大气中的传输特性。数值分析了传输距离、大气结构常数、相干长度和拓扑电荷对光场强度分布和偏振特性的影响，研究结果表明增大拓扑电荷越可以缓和光场强度退化为高斯形态的速度。同样拓扑电荷较大时可以缓和大气湍流引起的闪烁。这些研究结果在空间光通信中具有潜在的应用价值。