艾里光束在传播过程中具有自横向加速、无衍射和自修复等特性，使其在很多领域都有着广泛的应用前景，因此在过去的几年中，对艾里光束的研究已经成为热点。本文基于空间光调制器和计算机相位全息技术产生艾里光束的方法，在理论和实验上研究了艾里光束的轨迹控制、阵列生成和在扰动环境中传输的实验模拟。作为研究基础，论文首先介绍了携带无限能量艾里光束和有限能量艾里光束的基本理论；介绍了在线性空间利用空间光调制器产生艾里光束的方法；为了准确产生调制相位，利用泰曼格林干涉法结合偏振光干涉法针对设计波长在1550nm的液晶空间光调制器在633nm激光工作环境下的相位调制特性进行了测量，以保证在后续实验中实现准确的相位调制；利用空间光调制器在实验中产生了一维和二维艾里光束，并实验验证了艾里光束的无衍射、横向加速和自修复等三大特性。为了实现艾里光束在较大范围内的任意指向扫描，提出了一种基于空间光调制器的艾里光束非机械控制方法，即通过给生成艾里光束的立方相位膜片附加一个参数可控制的偏转光栅相位，从而形成联合相位膜片，仅需在空间光调制器上调整附加的光栅相位参数，即可实现艾里光束光斑任意指向扫描；同时在理论上推导了附加光栅艾里光束的光场分布的解析表达式，从原理上阐述了附加光栅实现艾里光束偏转的机制；为了克服传统偏转光栅在偏转角度增大时衍射效率急剧减小的缺点，初步提出了一种结构优化的相位偏转光栅，光栅结构选择等周期分布，通过在实际空间光调制器的相位空间对期望相位进行优化寻址，提高了偏转精度，并保证了在不同角度时都有较高的衍射效率。针对目前基于空间光调制器的艾里光束研究都是仅限于单光束的问题，提出了一种艾里光束阵列产生方法，通过将Dammann光栅或优化分束光栅的相位结构引入到相位膜片的设计中，使分束相位光栅和艾里立方相位叠加实现了两个光栅功能的联合，根据这一方法在实验中实现了4×4束等间距艾里光束阵列输出；为了实现光束阵列的任意指向扫描，再给联合相位叠加参数可控制的相位偏转光栅，在实验中实现了艾里光阵列的非机械任意偏转。有鉴于艾里光束的横向加速和自修复特性，使其在远距离光束传输中有着独特的应用前景，然而国内外对艾里光束在大气扰动中的传输研究还比较少，因此本文介绍了艾里光束在大气扰动中传输时的闪烁行为和光束扩展行为的理论；利用数值仿真初步分析了弱大气扰动环境下艾里光束和圆艾里光束的漂移行为，并与高斯光束进行了比较；利用空间光调制器在实验中模拟了大气扰动中艾里光束的传输，对艾里光束、圆艾里光束和高斯光束的光束漂移行为进行了分析；同时对衰减系数和相位调制深度等参数对艾里光束在湍流中的光束漂移影响做了进一步了讨论。