Pearcey光束是是定义在无穷大空间的结构不变光束,其复振幅分布可以用Pearcey函数来描述,它在空间传输的过程中会发生横向平移,具有自聚焦和自愈合的性质。对Pearcey光束在空间传输过程中的这些性质的研究,有助于将其应用于显微成像、光学陷阱和粒子操纵等领域。本论文首先将引入焦散线(caustic),指出Pearcey光束是尖点(cusp)焦散线附近的衍射光束。通过计算Pearcey积分函数,给出Pearcey光束的复振幅分布,然后对其作傅里叶变换,结果表明P earcey光束在频域是沿着抛物线分布的,抛物线上各点都是δ函数,额外受到一个与频域坐标成四次方的相位因子的调制。此外还计算了Pearcey光束的坡印廷矢量和角动量,对其基本性质进行了讨论。　　然后推导了Pearcey光束在自由空间传输时复振幅分布的解析表达式,Pearcey光束传输到任意距离处都可以用Pearcey函数来描述其复振幅分布,只是在与传输方向垂直的横截面上会发生不同尺度的缩放,并且在横截面上随着传输距离的增加会线性平移。通过数值计算,给出了Pearcey光束在传输过程中不同横截面上的光强分布,其传输到特定距离处会发生自聚焦现象,成为一条能量无穷大的亮线,传输距离继续增大,Pearcey光束的横截面光场分布会发生翻转。计算在不同传输距离处的坡印廷矢量,指出是Pearcey光束特定方向的能量流动导致了这些现象。此外还推导了Pearcey光束被高斯吸收屏遮挡后在自由空间传输的复振幅分布解析表达式,发现障碍物并不影响Pearcey光束的横向平移和自聚焦性质,而且当传输距离足够大时,障碍物的影响会逐渐消失,即Pearcey光束具有自愈合性质。　　本论文经过数值计算,分析了不同大小和位置的障碍物对Pearcey光束自愈合性质的影响。研究发现障碍物的尺寸越大,障碍物的位置离主瓣越近,Pearcey光束自愈合过程进行的越慢,完成自愈合需要的传输距离越远,障碍物坐标处和主瓣上的光强恢复的越慢。并且在Pearcey光束传输到一定距离时,主瓣上会出现一个强度比无障碍物影响时更大的亮斑,障碍物尺寸越大,或者障碍物离主瓣越近,亮斑强度越大。最后还计算了坡印廷矢量,发现障碍物会导致的周围的能量流入障碍物位置处,这可以用来解释Pearcey光束的自愈合现象。