引力透镜是源天体发射的光线被前景引力场作用而发生偏折的现象。不同的光线偏折程度会产生不同的引力透镜像:当光线偏折较大时，源天体会受透镜天体作用而产生多像，即强引力透镜现象;而偏折较弱时，源天体受透镜天体作用后只会发生轻微形变，即弱引力透镜现象。引力透镜被认为是研究宇宙中暗物质质量分布和限制宇宙学参数最有效的工具之一。这篇论文里，我会介绍一下引力透镜在宇宙学中的应用。文章结构如下:　　第一章和第二章介绍的是这篇论文的基础知识。第一章，我会介绍一下宇宙学的基本概念和基本理论，其中包括宇宙演化简史、宇宙动力学基础和宇宙的基本几何，这些都是下面章节的背景知识。第二章介绍了引力透镜的基本概念和基本理论，其中包括引力透镜的分类和一些典型透镜模型的性质。我也会结合一些例子介绍一下各种引力透镜现象在各种宇宙学尺度上的典型应用。　　第三章到第五章是关于我博士期间的工作内容。第三章描述了超大质量双黑洞对星系尺度引力透镜系统的影响。我们的研究表明:超大质量双黑洞会在其附近产生相对较暗的附加像，即黑洞像。对于透镜星系的质量分布服从无核等温椭球模型的引力透镜系统来说，黑洞像的观测概率大约是10-4～10-3。由于这些黑洞像一般比较暗，而且彼此靠近，所以望远镜需要有很高的对比度（(之)106）和空间分辨率((焉)10-4arcsec)才能观测到它们。我们乐观的估计，下一代射电望远镜(例如theSquareKilometerArray)可能在已有的多像系统中观测到黑洞像。如果透镜星系的质量分布服从有核等温球模型，那么超大质量双黑洞的存在会压制较暗核心像的产生，但对较亮核心像的产生影响不大。如果想利用核心像的性质限制透镜天体中心部分的质量分布（例如核球的大小），这个影响必须考虑进去。　　第四章，我们研究了如何应用弱引力透镜二阶扭曲中两个量的比值（R=G/F）限制透镜星系的质量分布，并且发现这个比值可以用来限制透镜星系的局域质量分布。我们计算了不同质量分布模型的R，并且比较和分析了它们的性质，然后运用MonteCarlo模拟检验了这个方法的可行性。模拟的结果表明:当透镜星系的质量分布服从无核幂律分布时，R可以非常有效地限制出幂律分布的幂指数;但是当透镜星系的质量分布比较复杂（比如服从Navarro-Frenk-White质量分布模型），R对参数的限制变得不是非常有效。　　第五章是关于应用弱引力透镜一阶扭曲(Shear)和二阶扭曲(Flexion)限制场星系质光比的研究。首先，我们用一系列MonteCarlo模拟生成了弱引力透镜像的虚拟观测样本，为了研究不同噪音模型对结果的影响，我们在上述模拟中应用了不同的噪音模型。研究结果表明:引入Flexion可以改善对场星系质光比的限制，但是这个改善是和Flexion的噪音形式相关的。如果假设Flexion的噪音模型由本征噪音主导，那么结合Shear和Flexion对质光比的限制要比单独应用Shear的限制好50％以上。但是如果Flexion的噪音如Roweetal.(2012)里面描述的一样，受观测方法和望远镜观测能力的影响很大，那么即使使用根据下一代望远镜的观测能力生成的虚拟Flexion信号，对比联合Shear和Flexion对场星系质光比的限制结果和单独应用Shear的限制结果，改善只有～5％左右。　　第六章是这篇博士论文的最后一部分，这一章主要介绍我现在工作的进展情况以及下一步的工作计划。