为得到近场光束强度分布对激光束光束质量的影响程度, 利用快速傅里叶变换算法对实验中测得的高能化学激光器产生的光束实例进行了计算。本次数据采集所用的激光器腔型为正支共焦非稳腔, 最终输出的光束为空心的方环形。利用 F因子对激光束近场强度均匀性进行了评估, 并使用光束质量因子茁值对一系列远场光斑的光束质量进行了评价。由计算结果可以得出, 在本次实验样本中近场强度分布对激光束的光束质量茁值影响在 1.2～1.4之间。

为分析光束振幅畸变和相位畸变对其焦斑二阶矩半径的影响，以光波标量衍射理论中的夫琅和费衍射公式为基础，根据光斑二阶矩半径的定义，推导了直接依赖于光束近场复振幅分布的焦斑二阶矩半径的一般表达式,并进一步推导了直接依赖于光束近场强度分布和相位分布的焦斑二阶矩半径和焦斑二阶矩角半径的表达式。结果表明：畸变光束的焦斑二阶矩角半径由光束近场波前相位梯度的强度加权均方根值和对数强度梯度的强度加权均方根值决定。利用焦斑二阶矩半径表达式，可直接分析并计算光束近场分布由于振幅调制和相位畸变导致的焦斑二阶矩半径的变化及焦斑发散角的变化。利用焦斑发散角表达式，直接推出了理想高斯光束和像散高斯光束的远场发散角，得到了与文献一致的结果，验证了表达式的正确性。

利用数值仿真的方法详细的分析了近场强度分布对线性相位反演算法复原效果的影响。对近场强度分布分别为倾斜、环形和高斯随机型的情况下的复原结果与光强均匀时的复原结果进行对比，结果表明像倾斜型这种大部分为奇函数的近场强度分布对复原效果的影响比较恶劣；而像环形、随机型这样的偶函数或大部分为偶函数的近场强度分布对复原效果的影响则不是很大，特别是当空间频率越高时，对复原效果的影响越小。另外，对于大气湍流畸变得到的近场强度和相位，用线性相位反演算法复原进行了数值仿真，此情况下近场强度分布对复原结果有所影响，但影响并不大。

采用三维时域有限差分法(FDTD)，模拟计算了光子扫描隧道显微镜(PSTM)系统中的介质和银质金属样品在不同偏振模式光源下的近场强度分布。使用介质小样品检验探针性能，在探针不同位置计算得到了相似的近场强度分布图，说明编写的程序是可信的。给出了等高扫描时p偏振和s偏振条件下，“PSTM”字样介质样品和银质金属样品上方5nm处的近场强度分布图，结果显示：对介质样品，p偏振波能较好的反映样品的形貌，这是由入射电场的方向决定的；银质金属有表面增强作用，对不同偏振波均能在某种程度上反映样品的形貌，仍有待近一步的研究。