光学元件上不可避免存在的“缺陷”会对传输光束产生调制。研究高斯光束经振幅和位相调制型缺陷调制后的光束在自由空间，非线性介质的传输特性对其在惯性约束核聚变(ICF)中研究“缺陷”诱导损伤机理有一定的参考价值；而研究双涡旋光束在随机扰动的湍流大气中闪烁因子变化特性对光通信发展有一定的参考意义。在本论文中，我们对高斯光束经振幅或位相调制型缺陷调制后在自由空间和非线性介质的光强分布特性进行了详细的研究，同时研究了双涡旋光束在湍流大气中闪烁系数变化特性，论文的主要内容为：1．研究振幅调制型“缺陷”对高斯光束的光强分布和角谱的的影响。基于广义惠更斯-菲涅尔衍射积分和角谱的定义，推导出了高斯光束经有限个小尺寸振幅调制型“缺陷”之后的光强和角谱解析式。详细研究了振幅调制型“缺陷”的尺寸大小及调制幅度对受调制光束的光强分布和角谱影响。结果表明，经过“缺陷”的光束传输一定距离之后光强恢复为高斯分布而“缺陷”的尺寸越大,光强分布恢复为高斯分布所需的传播距离越长，且随“缺陷”尺寸及调制幅度增大，低频区的角谱减小，中高频区的角谱增大。2．研究高斯光束经局域相位调制后的光强分布和角谱特性，基于菲涅耳衍射积分，建立了高斯光束经局域相位调制后的传输模型，得到了高斯光束经有限多个小尺寸局域相位调制后的光强分布和角谱解析式，详细研究了相位调制尺寸与调制深度对光束光强分布和角谱的影响。结果表明，不同调制尺寸、调制深度对高斯光束在传输过程中的影响相似，且调制深度越大，产生的最大光强越大。相位“缺陷”尺寸越大产生的最大光强的位置离“缺陷”越远，随着调制深度、尺寸的增大和调制位置距光轴距离越近，低频区的角谱越小，中高频区的角谱越大。3．以高斯光束为例，研究非线性介质表面振幅调制型缺陷对光场的调制。基于广义惠更斯-菲涅尔衍射积分和采用泰勒级数展开方法，建立了高斯光束经过表面存在缺陷的非线性介质后的传输模型，得到了受缺陷调制光束经非线性介质后的光强分布解析式，详细研究了缺陷尺寸和光束在非线性介质中产生的附加相移大小对光强分布的影响。研究结果表明：介质表面的缺陷尺寸越大，介质内产生的附加相移越大，光场受到的调制越严重。分别考虑了非线性折射率为正值和为负值的情况，研究发现相应的折射率值导致光束发生会聚或发散现象，并由于缺陷调制的作用，在光束传输过程中始终存在一光强极值点，且随着附加相移绝对值的增大光强极值点的峰值也随之增强。4．研究了高斯光束经表面有“缺陷”的厚非线性介质的传输特性，基于衍射理论模型和分布傅里叶算法为基础，模拟分析了高斯光束经过表面有“缺陷”的非线性介质的传输过程中于介质内及从介质出射后在自由空气的传输特性，并详细研究了在厚介质前表面有“缺陷”的情况下，介质中和自由空气中的光强分布演化规律。研究表明介质厚度越长、介质的非线性折射率越大，光束整体聚焦越厉害，聚焦点离介质后表面越近。光束受调制点的位置离中心越近，光束分裂成丝产生的局部光强越大，且介质表面存在“缺陷”将使通过的光束在介质后表面处产生一个很大光强，且相位调制型“缺陷”产生的这一光强点比振幅调制型“缺陷”产生的光强点更强。5．研究双涡旋光束在在湍流大气中闪烁因子变化特性，利用matlab语言，建立模拟湍流随机扰动模型，数值模拟分析双涡旋光束在强湍流传输过程中，闪烁因子演化特性，研究表明双涡旋光束轴上闪烁系数小于单涡旋光束的轴上闪烁系数大小，而且随着传输距离增大到一定大小时，双涡旋光束的轴上闪烁系数小于高斯光束的轴上闪烁因子。结果表明双涡旋光束可降低湍流大气引起的闪烁。