提出一种用环形光束产生局域空心光的新方法，即用环形光束垂直入射锥透镜底面，沿光轴方向就会产生局域空心光。用几何光学分析模拟了环形光束产生的局域空心光的过程和传输方向上不同位置的截面光强分布，推导了局域空心光暗域的横向和径向大小的计算式，分析了影响局域空心光暗域的大小的因素，并给出相关的实验结果，实验与理论基本吻合。与双锥透镜、锥透镜透镜产生局域空心光相比，这种方法结构简单，元件容易加工，具有重要的应用价值。

研究了由圆锥透镜和凸面镜组成的非稳贝塞尔光学谐振腔. 利用几何光学原理, 讨论了非稳贝塞尔谐振腔中光线传输的ABCD矩阵和腔内光线实现自再现的条件.从波动光学角度出发, 利用惠更斯-菲涅尔衍射积分方程导出了谐振腔两镜面处光场的迭代方程, 并通过数值模拟得到了凸面镜曲率半径不同时零阶贝塞尔光束在输出镜面上的光强分布.

分别使用两种不同底角的轴棱锥产生无衍射贝塞尔光束。理论分析了单束贝塞尔光及两束贝塞尔光相干叠加后光场的光强分布,分析了产生的局域空心光束在一个完整周期内的特性。数值模拟了光沿纵向传播时光场的横向光强分布,并给出了相关的实验。对单束贝塞尔光及两束贝塞尔光干涉后的中心光斑的大小进行了测量,测量结果与理论计算结果吻合。

利用轴棱锥产生的两束贝塞耳光相干实现局域空心光束。基于“相干贝塞耳光产生具有塔尔博特效应的局域空心光束”的理论,数值模拟了两束贝塞耳光干涉后光场沿传输距离变化的光强分布及一个周期内光强的演变和局域空心光束的形成过程。实验中通过两个不同底角的轴棱锥产生两束具有不同径向波矢的贝塞耳光进行相干形成局域空心光束,实验结果与理论分析及数值模拟相吻合。

对平面波经过轴棱锥——透镜系统的整个演绎过程进行详细的理论分析，数值模拟和实验验证。平面波经过轴棱锥产生横向光场不变的近似无衍射光，在最大无衍射距离内加入合适透镜将产生局域空心光束(Bottle beam), 而空心光束的尺寸可通过改变透镜焦距进行控制。 当光束继续传播，贝塞尔(Bessel)光发生自重建(Self-reconstruction), 但重建的Bessel光将会发散，光强随着传播距离增大而迅速下降，且中心亮斑尺寸也迅速增大。通过引入另一聚焦透镜对光束进行修正，恢复了Bessel光束的无衍射的特性。利用显微镜-CCD光束分析系统获得不同传播距离的截面光强分布，实验结果和理论分析及数值模拟相吻合。