一束线偏振光在存在折射率梯度的介质中传输时，自旋方向相反的光子会沿垂直于折射率梯度的方向朝相反方向漂移，从而导致光束分裂成两束自旋相反的圆偏振光并分居在传输光束截面的两侧，这就是本文重点研究的光子自旋霍尔效应。由于光子自旋霍尔效应与电子自旋霍尔效应的可类比性，而电子自旋已经在许多重要的领域得到研究和应用，因而光子自旋霍尔效应也得到了越来越广泛的关注。本文以高斯光束的傍轴传输模型为基础，分析交叉偏振效应的矢量场特性，揭示了交叉偏振效应与光子自旋霍尔效应的内在联系，利用交叉偏振调控光子自旋霍尔效应。具体工作如下：第一，光波的偏振态是本文交叉偏振理论的基础，回顾了光波偏振的概念与几种典型的偏振态，介绍了改变偏振态的常用光学器件—相位延迟片。回顾高斯光束的传输方程及其常用参数的物理意义，并在此基础上介绍了高斯光束的傍轴传输模型。另外简单介绍了菲涅尔公式的推导过程，以便于后续分析菲涅尔系数对于光子自旋霍尔效应的影响。第二，在傍轴传输模型的基础上，根据反射光与入射光之间的角谱关系，推导了平行偏振光和垂直偏振光入射条件下反射光的角谱表达式，进而利用反射光角谱表达式推导反射光场表达式。模拟反射光场的交叉偏振效应，并通过反射光的交叉偏振解释调控光子自旋霍尔效应的新途径。结果表明：不论是平行偏振光还是垂直偏振光入射，反射光都包含交叉偏振分量，随着入射角逐渐向布儒斯特角增大，交叉偏振效应都会逐渐加强，且平行偏振光入射时产生的交叉偏振效应强度明显高于垂直偏振光入射时的交叉偏振效应。平行偏振入射光产生的反射光交叉偏振效应与rs/rp成正比，垂直偏振光入射光产生的反射光交叉偏振效应与rp/rs成正比。由于反射系数之比与反射光自旋霍尔效应的强度有直接关系，可以推断交叉偏振效应与光子自旋霍尔效应之间存在内在联系。我们通过调整入射角增大交叉偏振效应，获得放大的光自旋分裂，并在理论的基础上用弱测量的方法进行了实验验证。第三，分析了平行偏振光和垂直偏振光入射条件下折射光产生的交叉偏振效应及其矢量场特性。类似我们分析反射光的过程，得到结论：不论是平行偏振光还是垂直偏振光入射，折射光都包含交叉偏振分量，随着入射角逐渐增大，交叉偏振效应都会逐渐加强。由于折射光的自旋霍尔效应与其交叉偏振成正比，我们通过适当增大入射角的方式增强交叉偏振，获得了更强的光子自旋霍尔效应。