光镊技术因其无接触、高精度和无损操控等特性,在生物基因工程、超分辨成像和材料分子等新兴领域内具有重大应用前景。基于高斯光束的传统光镊技术因操控范围小而窄,仅能对单个微粒进行直线搬运,而环形艾里高斯涡旋光束（Ring Airy Gaussian Vortex Beams,RAiGV光束）作为一种新型光束,具有无衍射、自弯曲、自愈、自聚焦和涡旋等特性,可实现对多个微粒捕获、旋转和曲线运输等高效的光学微操纵。同时,对RAiGV光束振幅和波长的改变或对其偏振态和相位进行的数学函数调制,为微粒操控的调控角度和多样性提供了更多的可能。本论文针对RAiGV光束设计了一种基于涡旋相位的双调制函数,并对调制后光束的传输及自聚焦和自愈等特性开展了模拟仿真研究和实验验证。主要研究内容和结果如下:1.利用分步束传播法研究了余切型函数调制的RAiGV光束在自由空间的传输特性,结果表明:调制后的光束存在自弯曲和自聚焦效应,环状的初始光场在传输过程中会分裂为多个由一个主瓣和数个旁瓣组成的光瓣,光瓣的数量、旋转角度及旋转方向取决于调制参数n和φ1。并且研究了光束传输过程中的峰值光强比及其轨迹,分析了拓扑荷数、波长和主调制参数对轨迹的调制作用,发现峰值光强点的轨迹为向中心收缩的螺旋曲线。2.提出了一种以余切型函数为主调制函数（主调制参数n调控光束分裂,φ1调控光束旋转）、余弦型函数为次调制函数（m和φ2为次调制参数）的双调制RAiGV光束,并研究了余切+余弦型函数双调制下光束的传输特性。结果表明:当φ1变化Δm1时,光束会旋转Δm1/n的角度,而φ2的变化不影响光束的旋转;当主调制参数n大于等于次调制参数m的1/2时,次调制参数不会对主调制光束的传输特性造成明显影响,仅对主调制下光瓣的峰值光强和传输轨迹的对称性作微调;但是当主调制参数n小于次调制参数m的1/2时,光束传输过程中会产生（m-2|n|）个光强分布不同的额外光瓣,且传输轨迹发生了较大偏离。3.采用光束中加入遮挡的方法,开展了双调制光束的自愈特性研究。在光束传输一定距离处给出了五种不同类型的遮挡,得到了相应遮挡后的光束随传输距离增大的光场和相位分布,并结合峰值光强和传输轨迹与未加遮挡的情况对比分析。结果如下:当完全遮挡光束的其中一个光瓣（一个主瓣及其旁瓣）或者遮挡光束的所有旁瓣时,该光束不具备自愈能力;当遮挡光束的所有主瓣、或者遮挡光束的最内环、或者遮挡光束的所有外环时,该光束具备自愈能力,这表现出了双调制光束与RAiGV光束具有相类似的自愈特性。4.利用相位型空间光调制器作为调制器件搭建了研究双调制RAiGV光束传输特性的实验装置,采用计算得到的相位图对光束进行调制,开展了光束的自聚焦、分裂和旋转等传输特性的研究,实验结果与模拟仿真结果符合得较好,并且发现双调制RAiGV光束的主瓣数量和光强分布与n和m有关,且光瓣数量为Max{2|n|,m}。本论文研究了余切和余弦函数双调制的RAiGV光束的自聚焦和自愈等传输特性,该调制方式在应用中具有较高的灵活性和可操作性,在全息光镊技术领域具备潜在的应用价值。