随着科技的高速发展,人们对信息的传输要求越来越高,高速的稳定的安全的大规模的信息传输成为人们追求的目标,从而需要新的功能性的信息载体去实现。从安全性和大规模性出发,电子通信已经不能满足需求,所以光信息与技术得到了大规模的发展。全光通信与全光网络正逐步走入人们的视野，如光缆已经走进大家的生活，与电缆相比它运输量大又很经济。但同时我们也要制备与之相应的连接、发射或接收、转换的器件，所以很有必要仔细研究光与物质间的相互作用。人工微结构（又称特异介质）为人们研究和利用光和物质间的相互作用提供了方便，也为光通讯在更广泛的领域里的实现提供了可能。　　为了解决在具体问题中光和物体间的相互作用，本文从不同的光束和体系入手。由于在实验室中人们最常用到的是高斯光束，所以从高斯光束与普通光束的不同点作为出发点，即研究高斯光束的Gouy位相会导致光束发生的奇异特性来分析高斯光束经过特异介质时会发生的有趣现象。但对于科学研究而言，我们需要研究更为基本的简单的情况去说明大众问题，所以我们又研究了平面波与特异介质的相互作用。近些年来，人们发现光学系统可以很好的来进行量子体系的经典近似。所以，我们从量子体系的视角出发，在入射光为平面波的情况下，把体系分为厄米系统和非厄米系统来研究，由于在自然界中，由于体系的损耗或与外界不能完全绝缘，所以正常情况下的体系都是非厄米体系，只有在理想情况下体系才是厄米的。刨除其它奇特的现象，只来研究体系的透射或反射行为时会发现，类似于电子可以在二极管或三极管中发生选择性（包括方向和百分比）的透射，光在系统中也可以发生类似的行为，这种现象被称之为不对称透射，其中包括时间不对称透射和空间不对称透射，但与电子系统相比，光场的维度更多（除去空间维度外，还有偏振、频率等维度），所以对光场参数的调谐更加灵活。再者由于量子系统中的状态探测即被破坏，出于安全性，使得光信息取代电子信息更加成为必然。所以光学系统的量子特性更加需要被研究。尤其对于非厄米系统，它们比厄米体系更加真实，它们的特性更需要被人们注意。而且并不是所有的非厄米系统都没有正的实数解，研究表明，在PT对称体系中，当系统的参数高于某一阈值时，系统是有正的实数解的，这又为非厄米系统进行场的本征态的传播带来了福音。而对于非厄米系统，本文主要讨论它的EP效应。EP是非厄米系统中很奇特的一点，它是系统中不同本征态的合并，即在这个本征态又在另一本征态中，而当费厄米体系的参数改变时，EP点的位置、特性也会不同，一个体系可能有一个或多个EP点，每个EP点间互不干扰。在 EP点处或交叉或反交叉的两个态之间会产生很有趣的现象，同时，在EP处，除了场分布会改变外，还会发生单向透射、位相越变等现象。而改变EP的性质就是要改变系统内部不同部分的耦合关系（强耦合或弱耦合），最简单的办法就是靠改变不同部分的距离来实现。　　本文从特异介质与光的相互作用的角度出发，研究了高斯光束和平面波与不同的体系相互作用所产生的不同现象。为以后实现不同的光学效果进而设计光学系统提供了帮助。