空间有限大小的光波，由于携带了各个角度的传播分量，在真空或均匀介质中线性传播时能量总是趋于发散分布，称为光束的衍射，在光学或者其它系统中有着类似这样的现象，比如光的色散，物质波的衍射等等。尽管这些系统的物理机制不同，但是由于它们数学表述的相似性，因而其现象可以类比。传播相同的距离，尺寸越小的光束发生这种现象则越明显。近来，微纳光子学的研究如火如荼，光束在这个尺度上的衍射更加不可避免。那么怎么对光束进行无衍射调控成为一个研究热点。本论文不仅研究了均匀介质中无衍射光的线性和非线性调控，而且利用非线性对光子晶格中的衍射进行平衡形成了形式各样的晶格孤子。本论文的主要内容及取得的结果如下：　　 首先对无衍射Airy光束实施了线性和非线性调控：(1)提出一种线性调控手段，不仅能改变无衍射Airy光束的传播轨迹，而且还能沿轨迹调整光强峰值出现的位置；(2)首次从实验和理论上成功构造出“两翼”间夹角不为90。的畸变Airy光束，并研究了它们的传播特性，发现钝角的畸变Airy光束和锐角的畸变Airy光束在线性演化的过程中两翼分别收拢和展开，而前者比后者能更好地保持Airy光束的特性；(3)首次从实验上研究了无衍射Airy光束在自聚焦或自散焦非线性下的演化过程，发现Airy光束在自散焦非线性下发生了反常衍射，并且在接下来的线性传播中能更好地保持它的形态，而在自聚焦非线性下，Airy光束的强度分布和加速特性都没有保持。　　 其次利用特殊的混合非线性来平衡光子晶格中的衍射，产生了众多无衍射的光学孤子态：(1)利用混合非线性的各向异性，即在两个垂直的方向上分别具有最强的自聚焦和自散焦非线性，可以选择性地平衡同一二维光子晶格中不同类型的衍射，形成模式分别在半无限禁带、第一布洛赫带以及第一布拉格带隙中的无衍射的光学孤子串。实验和数值模拟都表明混合非线性是选择平衡不同衍射形成不同带隙孤子串或者不同带内孤子串的关键，同时我们还首次观测到利用自聚焦非线性平衡正常衍射形成的带内孤子串；(2)利用特殊的混合非线性与光诱导光子晶格第一布洛赫带X点的鞍形衍射达到完美的平衡，产生了一种新颖的二维非线性无衍射态——二维带隙鞍点孤子。这种孤子和以前发现的任何带隙孤子都不一样，它的相位结构接近带隙结构中第一布洛赫带鞍点的布洛赫模式，同时它在傅立叶空间的频谱主要集中在第一布里渊区的两个X点上。另外，我们还观察到了不稳定的带内鞍点孤子；(3)利用混合非线性，我们首次从实验和理论上平衡了M点处的反常衍射，在二维光子晶格中形成了无衍射的椭圆带隙孤子。　　 最后，首次从实验和理论上在一维的简单晶格和超晶格的界面处，我们利用自聚焦非线性同时平衡界面两侧不同的衍射实现了三种不同的非线性界面态，其中包括以前从没有注意到的类偶极带隙界面孤子。