Airy光束在传播过程中具有光强空间分布不变、轨迹弯曲和自愈的特性,是光传输及其应用领域的重要研究方向之一。此外,径向对称的Airy光束能在传输方向实现自聚焦,焦点处的峰值光强可达初始光强的数十甚至上百倍,因此也被称为急剧自聚焦光束。然而,其光强在自聚焦后迅速振荡回落,无法实现长距离传输。振幅分布为类Airy型的针状光束在传输过程中具有可控的自聚焦特性,而且具备长距离传输的能力。本论文在Airy光束和急剧自聚焦光束的研究基础上,推导了类Airy针状光束的传输光场分布,数值仿真研究了影响其自聚焦和传输特性的重要参数,并开展了类Airy针状光束自聚焦及传输特性实验研究,论文的主要研究内容和结果如下:1.以Airy光束理论为基础,推导了类Airy针状光束的传输光场分布,并分析了其传输特性。利用振荡积分的渐进近似条件求解衍射积分,研究了类Airy针状光束的传输光场演化特性,结果表明:类Airy针状光束在自聚焦前具有可控的聚焦轨迹,在自聚焦后焦斑拉伸形成“针状”,其振幅分布演化为类Bessel型,在传输过程中其主瓣尺寸随着传输距离z增大而减小。2.采用分步束传播法开展了类Airy针状光束在自由空间传输特性的数值模拟研究,研究了影响其自聚焦与传输特性的参数,并总结了其影响规律,结果表明:初始光束半径较大时,光束表现出可控的自聚焦特性,峰值光强比随着初始光束半径的增大呈先增后减的趋势,而随着衰减因子增大而呈指数下降;聚焦距离则随着初始光束半径增大而线性增大。此外,在初始光束半径较小时,光束具有更好的无衍射传输特性,衰减因子越小,则光束主瓣尺寸越小,保形能力越强。3.基于焦散线理论和稳相法,建立了光束的稳定相位点与焦散线方程的联系,进一步推导了光束自聚焦轨迹与初始相位函数的关系表达式,并计算了对应的位相全息图,用于实验验证分析。4.利用相位型空间光调制器（SLM）搭建了类Airy针状光束自聚焦和传输特性实验装置,采用计算得到的位相全息图对光束进行调制,开展了类Airy针状光束自聚焦和传输特性的验证实验研究,实验结果与仿真结果较好吻合:当初始光束半径较大时,自聚焦峰值光强比与初始光束半径呈先增后减的关系,并随着衰减因子的增大而急剧下降。初始光束半径较小时,类Airy针状光束具有更好的抗衍射能力。衰减因子对其长距离传输能力影响较大,传输相同的距离,衰减因子较小的光束光强分布更趋于“针状”,峰值光强更高,光斑发散程度越小。本论文基于稳相法和焦散线理论推导了类Airy针状光束的传输光场分布,建立了光束自聚焦轨迹与初始位相的分析模型,开展了类Airy针状光束的自聚焦与传输特性的实验研究。本论文的研究结果对于激光在自由空间长程传输及通信领域具有潜在的应用价值。