随着光学技术研究的不断深入,人们发现光作为信息和能量的载体有着天然的优势,因此对光场的调控也显得尤为重要。传统的光场调控主要是围绕光的振幅和相位进行调控,而较少涉及到光的偏振态。由于偏振这一参量在有关光的本质属性、光的传播特性及光与物质相互作用的研究中起着至关重要的作用,近年来对光束偏振态的调控也逐渐演变成了一个新的研究热点。本论文主要是围绕多暗间隙的分数阶矢量光场的产生与调控进行研究。论文提出了一种利用一对正交偏振椭圆完美光学涡旋的叠加来产生分数阶椭圆完美矢量光束的方法。该方法是在传统完美涡旋光束与完美矢量光束的基础上,结合了分数阶涡旋光束的概念,改变拓扑电荷为分数,并通过拉伸直角坐标轴进一步实现了圆到椭圆的形状变化。同时,我们还设计了一种全新的螺旋相位板以取代传统的分数螺旋相位板,其中包含了多个0到π的角扇区,可以生成更多的分数阶的径向暗隙,从而得到了具有多个分数阶暗间隙的分数阶椭圆完美矢量光束。论文研究了一种基于全息光束整形技术生成分数阶椭圆完美矢量光场与分数阶矩形完美矢量光场的方法。该方法不同于传统的研究方法,是通过逐点积分的方式实现的,对两束标量的椭圆或矩形完美涡旋光束进行共轴叠加从而得到了椭圆和矩形完美矢量光场。同时由于标量光束的强度和相位是沿着二维曲线路径分布的,我们将其与传统的螺旋相位板进行了比较,并研究了其相位分布的特点,进一步改变了曲线路径上的相位分布,使其变为多个0到π的分数相位段,从而可以得到更多的分数阶暗间隙。论文设计了一种分数阶暗间隙呈非均匀分布的可调谐分数阶矢量曲线光束产生方法。该方案基于矢量光场生成系统,产生两个正交偏振标量曲线光束作为基矢量的分量,最后同轴叠加。我们设计了一种全新的0到π的环形相位分布,以产生更多的分数阶径向暗隙。通过调控改变相位的变化速率,相位的分布变得不均匀,暗隙所在的位置也随之发生变化。利用不同的曲线参数,可以得到更多的不同形状的曲线光束。通过计算生成的纯相位的全息图,对具有相反拓扑电荷的两个正交偏振的标量曲线光束进行调制,以进一步执行光束转换,实验的结果与理论分析相吻合。论文分析了分数阶光学涡旋暗间隙的消光理论,并基于该理论,进一步将分数阶光学涡旋螺旋相位板上的相位间断从径向方向拓展到了角向方向上,从而将完整的单环形结构的完美涡旋光束变为了多环型结构的完美涡旋光束。在实验上,我们通过使用Q-plate进一步将其转变为具有矢量特性的多环完美矢量光束。实验结果表明,环与环之间的区分度较为明显,偏振态的分布与Q-plate的参数q值有关。