通过对光束做适当的相位调制,可在自由空间中观察到自加速光束(或称弯曲光束)——一类具有弯曲传输轨迹的光束。“自加速”的概念最先提出于量子力学领域,在2007年才引入到光学领域。由于具有自愈性、无衍射性和自弯曲性,自加速光束被广泛应用于粒子操控、诱导等离子通道和控制放电过程等方面。自加速光束的快速发展也促进了其它领域(如物质波、声波和水波等)里弯曲传输波包的实现。以艾里光束为代表的传统自加速光束本质上是通过光线相切形成的焦散面,故其弯曲程度和传播距离取决于这些光线的偏转角度。该机制导致傍轴条件下的自加速光束无法具有大的弯曲角度,而非傍轴条件下的自加速光束无法进行长距离传输。针对这一瓶颈问题,通过对比艾里光束的形成过程,我们在傍轴条件下设计了可以大角度弯曲的新型光束。我们从焦散面和光线分布两个方面比较了新型光束和艾里光束,分析了新型光束可以大角度弯曲的原因。同时我们还发现,相比于传统弯曲光束,新型光束具有更好的自愈性。我们的理论分析和数值模拟结果均与实验结果相符。另外,本文提出了沿预设轨迹传输的新型光束的设计方法,在模拟与实验中实现了沿圆和椭圆等轨迹传播的新型弯曲光束。而且,我们初步实现了新型自弯曲光束在光镊技术上的应用,主要包括对粒子的束缚和小范围的输运。这些研究将为我们对此类光束后续的研究提供基础。综上,我们的工作解决了目前传统自加速光束在傍轴条件下不能大角度弯曲的难题,有望为该类光束在微粒操控中的应用带来新的前景。