自加速光束由于传播过程中呈现出横向自加速的特性,引起越来越多学者的关注。其中,艾里光束是一种经典的自加速光束,除了在广为人知的自加速光束领域,它也是突变光学AZD2281临床试验中与折叠型突变相对应的一种突变光束;与艾里光束类似的还有皮尔斯光束,突变类型为尖点突变。上述两种光束由于具有奇异的光学特性,如自加速、自我修复、无衍射VX-445生产商、传播形式不变等性质,在光学微加工、光学微操纵、光子弹等领域具有广泛的应用。艾里光束与皮尔斯光束是突变光学的基本突变型中阶数较低的两类突变光束,阶数较高的突变光束(燕尾、蝴蝶)却少有关注,本文基于突变理论中的蝴蝶型突变,产生了新型奇异蝴蝶光束,对蝴蝶光束的特性Stem cell toxicology及其焦散进行了理论计算、数值模拟和实验验证,深入分析了蝴蝶光束的光学特性及潜在的应用。本文主要研究内容如下:首先,推导了蝴蝶光束的光场解析式,其由势函数中的状态变量和控制变量确定。通过对蝴蝶光束进行降维操作得到二维蝴蝶光束的波前,研究了二维蝴蝶光束的波前分布,焦散分布,传播特性,传播焦散和频谱分布。由于蝴蝶光束的高维性,二维蝴蝶光束具有高度可调性,本文着重探究了其中两种蝴蝶光束的传播特性。不同蝴蝶光束的传播特性各有不同,其中一种蝴蝶光束具有传播形式不变性,另一种传播后逐渐转化为皮尔斯光束的形式。此外,研究发现蝴蝶光束的频谱振幅和相位分布都可以表示为常见的多项式,如二次方、三次方的振幅分布,六次方的相位分布,后续实验也验证了蝴蝶光束频谱的这一特性。其次,通过对蝴蝶光场降维得到一维蝴蝶光束,再对其作径向对称,得到环形蝴蝶光束。研究了环形蝴蝶光束的光场分布和传播特性,发现环形蝴蝶光束在传播初始时光强的最大值几乎不变,但是在传播到一定距离后光场强度会突然提高几乎两个数量级,这种特性表明环形蝴蝶光束具有突然自聚焦的特性,是一类新型的自聚焦光束。最后,对环形蝴蝶光束进行调控以改变其焦距和自聚焦性能。由于蝴蝶光束的高维性,可以通过改变蝴蝶衍射突变积分式中的常数项控制变量来对环形蝴蝶光束进行调控,经过模拟和实验验证发现,改变常数项控制变量的值可以改变环形蝴蝶光束的焦距;另外,植入涡旋也可以对环形蝴蝶光束进行调控,在适当位置加入涡旋可以提高环形蝴蝶光束的自聚焦性能。