偏振选择衍射光学元件(PSDOE)是一种对入射光偏振态敏感的衍射光学元件。对于不同的入射或出射偏振态，它可以产生不同的输出图像。PSDOE的这种偏振选择特性带来了许多新的应用。利用微加工技术在双折射材料表面制备衍射微结构或在各向同性材料表面制备次波长衍射光栅是实现 PSDOE的主要途径。但这类方法制备工艺复杂，并且难以实现输出光场的偏振分布和复振幅分布的动态控制。为了实现输出光场可动态调控的PSDOE，近年来人们开始探索利用程控高分辨液晶空间光调制器实现动态 PSDOE的方法。利用PSDOE还可以将一般激光器输出的均匀偏振激光转换成具有特殊偏振分布的矢量光束，如径向偏振光束、角向偏振光束、矢量光学涡旋等。近年来，人们开始探索利用空间光调制器的偏振调制特性来改变任意空间相位或振幅的调制模式去产生一个所需要的光学模式，而且已经有利用空间光调制器产生所需要的具有任意偏振结构的矢量光束的方法。由于径向矢量光束的径向对称性、聚焦特性和潜在的应用价值，引起了研究人员极大的关注。因此，本论文通过理论分析、模拟计算和实验，对利用液晶空间光调制器实现偏振选择的方法，及径向矢量光束的聚焦特性等基本问题，进行了系统的研究。主要研究内容如下:　　1.提出了一种利用单一的液晶空间光调制器实现动态 PSDOE的方法。通过对液晶空间光调制器的偏振调制特性的分析和测量，我们发现通过适当设定液晶空间光调制器的工作状态可以得到两个正交的编码通道。利用这两个正交编码通道可以分别对输出光场的两个正交分量的振幅和相位分布进行计算全息编码控制，从而成功地在一个液晶空间光调制器上实现了可控 PSDOE输出。　　2.从理论上研究了具有径向余弦相位波前的径向矢量光束的聚焦特性。研究结果表明，当具有径向余弦相位波前的径向矢量光束聚焦后，焦点模式随着余弦函数表达式中的频率参数的不同而不同。在高数值孔径聚焦系统中，出现了强度最大值点的偏移，而且相应地出现了新的强度最大值点。例如，从一个最大值点到两个或多个重叠极大值点的出现。另外，当频率参数较小时，径向偏振分量和纵向偏振分量的最大强度值比在焦平面处波动；当频率参数继续增大时，最大强度值比迅速下降；当频率参数增加到一定程度时，最大强度值比又反弹回来。同样的，随着频率参数的变化，最大强度点的偏移量先缓慢的增加，之后迅速下降。