Talbot效应是指光照射在具有周期结构的物体上,在后面有限距离处会产生物体自身的像。Talbot现象的研究至今已经有170多年的历史了,人们在相关理论及应用研究方面已做了非常系统的工作。本论文中在总结前人对Talbot研究成果的基础上,着重讨论了二次谐波Talbot效应这一新的研究课题,同时在理论上探讨了双光栅Talbot干涉仪,为下一步在周期极化晶体中实现双光栅二次谐波Talbot成像打下了基础。首先,本论文从傅立叶光学出发,从理论上完整地推导了一维光栅与二维六角光栅中的整数与分数Talbot成像。对于一维和两维光栅在1/2、1/3、1/4Talbot距离处的成像特点进行了分析,并从理论上做出了解释。对于双光栅系统,也给出了简洁的理论推导,分析了莫尔条纹现象以及双光栅系统中相位型物体的成像等。其次,在实验中,我们研究了周期极化LiTaO3样品(PPLT)中的二次谐波Talbot成像,仔细记录了不同分数Talbot平面上的像。同时,基于瑞利-索莫菲衍射公式和角谱理论,通过建立合适的模型,数值模拟了不同像平面上的衍射光场强分布。结果表明,周期极化晶体的结构占空比以及二次谐波背景光对分数二次谐波Talbot成像有明显的影响。第三,我们在双光栅Talbot成像方面做了一系列的模拟计算,以一个相位型物体为例,比较了其在不同参数的双光栅系统的成像效果,同时分析了两个光栅的相对位置、物体的位置以及光栅占空比对成像的影响。