无衍射光束在传播方向上强度分布不变,具备无衍射性、自愈性等独特性质,自提出以来,受到了广泛关注与研究。由无衍射光束中最早的成员Bessel光束衍生出的无衍射散斑,不仅具备Bessel光束的无衍射等特性,还具备了散斑的随机分布等特性,在散斑成像、幻影成像等领域以其大景深、抗干扰等独特的优势体现出很好的应用前景。自无衍射散斑提出以来,人们提出的多种产生无衍射散斑的方法,在本质上均为产生锥形平面波系,并对其中各分量进行随机调制,不同方法在光能利用率、光路复杂性及实现难度等方面各有优劣。本文根据已有的无衍射散斑产生方法,结合轴锥棱镜产生Bessel光束原理,提出一种基于方位角随机相位调制的无衍射散斑产生新方法,从理论分析和实验两方面对该方法进行研究,验证了其合理性、可行性和实用性。本文主要研究成果如下:1.提出一种基于方位角随机相位调制产生无衍射散斑的新方法,并对该方法产生无衍射散斑的原理及产生光场的性质进行了理论分析。该方法通过将方位角细分并赋以仅随方位角变化的随机相位值,并与轴锥棱镜相位分布进行叠加,从而得到可以产生无衍射散斑的相位膜片;该相位膜片可以显示在纯相位空间光调制器上,实现对入射光波的相位调制,从而产生无衍射散斑。2.设计实验装置,设置不同膜片参数,采用探测器接收各自光场,利用散斑分析方法对该方法产生的散斑场的性质进行验证和研究,并得出膜片参数与光场参数的关系。将该方法与已有的无衍射散斑产生方法进行对比,得出该方法产生的无衍射散斑场具有光能利用率高、散斑场参数调整灵活及方便易实现等特点.3.利用该方法能够控制随机分布,通过计算预知光场分布的特点,结合其无衍射性,将该方法引入计算幻影成像,利用该方法产生的无衍射散斑,对简单二值物体进行了关联成像的初步实验,得到大景深计算幻影成像还原结果,并对还原像结果与膜片参数的关系进行初步分析研究。本文用到的纯相位液晶空间光调制器是该无衍射散斑产生方法的关键器件,该器件在信息光学及光学成像领域具有很多应用,该方法产生的无衍射散斑场的颗粒大小,随机程度都受到该器件实际参数的影响。本文利用该器件进行新型方法的可行性实验验证及特性探究,并利用该器件进行无衍射散斑计算幻影成像的初步实验,该器件参数对该过程的具体影响还需要进行大量研究。