目前,经典波包和量子粒子中的光子自旋霍尔效应(Photonic Spin Hall Effect, PSHE)得到了广泛的关注,尤其在高能物理领域。光子在不同介质分界面上反射或折射时会存在类似于电子自旋霍尔效应的PSHE,在介质折射率梯度扮演的外场作用下,光束或波包沿垂直于折射率梯度方向发生自旋分裂。本文以光波理论为基础,对在各向异性介质界面发生的PSHE进行了一定的探索,揭示了反射光束的重心横移与各向异性介质的电磁参数之间的定性关系,取得如下研究成果：第一,回顾了电子自旋霍尔效应的形成与发展历史,概述了各种有关电子的霍尔效应的发展及研究情况。在此基础上,我们同时引出了光子自旋霍尔效应,总结了国内外有关PSHE研究进展,包括PSHE的理论解释和实验测量。一方面,国内外不同单位的研究人员从不同的角度解释并证实了PSHE的存在,另外一方面,众所周知,PSHE是个非常弱小的效应,用常规测量手段很难精确测量,为此很多研究工作都用来增强PSHE,以便更好地调控PSHE。基于本文的研究目的,在第一章的最后部分,我们也介绍了介质的划分,各向异性介质的研究进展。第二,从光波基础理论及角谱理论出发,建立反射光场的傍轴光束传输模型,具体研究了单轴晶体界面上发生的PSHE引起的反射光束重心横移。在研究单轴晶体界面产生反射光束的PSHE中,我们推导了TE波及TM波的反射系数,推导了PSHE导致的重心横移的表达式,我们从理论上计算及实验上测量了在布儒斯特角附近的重心横移。理论及实验结果表明,在布儒斯特角附近存在巨大的反射光束的重心横移,这几乎是以前报道在空气-玻璃界面发生折射时产生的重心横移的40倍。同时,我们也在理论上计算和实验上测量了弱测量过程中反射光束的重心横移的放大倍数,该放大倍数的变化规律是：放大倍数首先随着入射角的增大而变小,在接近布儒斯特角时,放大倍数达到最小,然后随着入射角的增大继续变大。此外,通过研究,我们发现通过旋转单轴晶体的光轴,可以改变布儒斯特角的大小,从而在同一个输入角,两个不同光轴的方向存在一正一负的光束的重心横移,因此,我们可以通过旋转光轴,来改变光自旋堆积的方向。第三,我们研究了反射光束在空气与各向异性超常介质分界面的PSHE。通过研究发现,反射光束重心横移与各向异性超常介质的电磁参数、光轴角和光束的入射角紧密相连。通过设置各向异性介质的电磁参数,我们可以得到不同的色散关系,对于p波和s波,会形成不同的色散关系组合。我们研究了三种不同的色散关系组合：椭球-椭球色散关系,椭球-双曲面色散关系,双曲面-双曲面色散关系。我们分别分析了这三种色散关系组合的H偏振分量的重心横移与V偏振分量的重心横移,p波和s波的反射系数,初始相位随入射角发生变化,同时,我们也模拟了这三种色散关系组合下的H偏振分量放大后的重心横移及三个不同入射角的场分布。研究结果表明：在椭球-椭球色散关系与椭球-双曲面色散关系两种情况下,H偏振分量的重心横移远大于V偏振分量的重心横移,并且H偏振分量的重心横移可正可负甚至为零,在布儒斯特角附近H偏振分量的重心横移最大,菲涅尔反射系数是个常数,没有发生全反射。在双曲面-双曲面色散关系组合下,我们得到了跟前两种色散关系组合完全不同的计算结果：H偏振分量的重心横移和V偏振分量的重心横移随入射角变化完全一致,菲涅尔反射系数不再是个常数,布儒斯特角不再存在。最后,我们研究了反射光束在空气与各向异性超大折射率介质分界面的PSHE导致的光束重心横移。通过研究发现,各向异性超大折射率介质界面的自旋霍尔效应导致的光束重心横移展现了独特的特性。我们从理论上模拟了两种超大折射率的超常介质(n,zo=20,n,=1.515和n,=20,n,=1.515)的反射光束的H偏振分量的重心横移与V偏振分量的重心横移。结果显示,我们可以通过改变光轴角或者光束的入射角可以来调控H偏振分量及V偏振分量的重心横移,同时我们也发现在同等条件下,H偏振分量的重心横移比V偏振分量的重心横移要大,调节范围更宽。同样,我们也研究了H偏振分量的重心横移和V偏振分量的重心横移随各向异性参数的变化关系,当各向异性参数6<1时,H偏振分量反射光束的重心横移的变化范围非常大,并且连续变化,在不远的将来,随着超常材料技术的进步,这为我们进一步调控PSHE提供了可能的途径。PSHE的研究已经得到了广泛关注,也取得了很多令人赞叹的成果,目前有关PSHE的研究引入到了超常材料领域,随着电磁材料的技术的成熟,综合超常材料与PSHE这两个领域的研究,未来既有可能诞生新型的光子器件,并有可能产生新的学科-自旋光子学。同时,电子自旋霍尔效应已有的研究成果促使人们进一步对PSHE研究,以达到更为便捷,有效地像操控电子一样来操控光子,为未来的实际应用奠定广泛的基础。