双轴晶体锥形衍射现象十九世纪便被人们发现,但随着激光技术的蓬勃发展,合成晶体先进技术等的出现,人们对双轴晶体的锥形衍射现象又激发了新的兴趣,并进行了大量研究,极大的拓展了锥形衍射潜在的应用领域。本文的主要内容包括三个部分。首先,分析了反常涡旋光束通过非手性晶体锥形衍射光场特性。基于锥形折射衍射理论,给出了反常涡旋光束通过双轴晶体后出射光场的数学表达式。通过数值模拟,分析了锥形折射的环半径和光束束腰半径的比值、光束阶数、拓扑荷数和传播距离等参数对传输特性的影响。结果表明:当锥形折射的环半径远大于光束束腰半径时,在焦像面处,反常涡旋光束的锥形折射光场与高斯光束的双环结构不同,其光场是多环结构;随着拓扑荷数的增加,在焦像面处的亮环数也会增加;而当增加光场传输距离时,光场强度分布从多环结构转换类似成双环结构,内外环两部分会发生不同的演变。其次,探讨了不同偏振状态的反常涡旋光束从锥形衍射到双折射的演变。分析了传播距离,入射光束传播方向相对于光轴倾斜程度对圆偏振、线偏振和椭圆偏振反常涡旋光束传输特征的影响;探讨了合成椭圆偏振光的两垂直线偏振光的相位差变化时,椭圆偏振态的反常涡旋光束的锥形衍射特征。结果表明:从锥形衍射到双折射的演变过程中,相对于圆偏振高斯光束,圆偏振反常涡旋光束的光场强度分布变化对倾斜因子更敏感;此外椭圆偏振光束通过双轴晶体时,光场强度分布因为合成椭圆偏振光的两垂直线偏振光之间的相位差不同而变化,在光学捕获中可能具有潜在的应用价值。最后,研究了反常涡旋光束通过手性晶体的锥形衍射特性。讨论了手性特征参数、锥形衍射环半径和束腰半径的比值对锥形衍射的影响。反常涡旋光束锥形衍射的有关研究,将丰富锥形衍射的研究内容,并可为相关的实验研究提供理论指导。