通过在入射光引入平移位相因子，从而实现了一种基于Richards‑Wolf矢量衍射理论的微尺度手性阵列光场的生成。通过模拟研究，进一步实现了阵列尺寸、阵列子单元手性的灵活调控。此外，探究了阵列的传播特性，在±λ传播距离内手性阵列光场均保持光场模式分布。该研究极大的丰富了手性强度光场的模式，在手性微纳材料的制备等领域具有良好的应用前景。

为实现高效太赫兹调控，迫切需要一种高效且成本低的材料。新型钙钛矿材料由于其优异的光电特性，加上钙钛矿制备工艺简单、可大批量生产等优点，非常适合作为太赫兹超材料的活性材料，通过外部激励改变活性材料的属性，可灵活调控太赫兹波。因此，选择新型钙钛矿材料外加光场调控太赫兹，分析在光场作用前（绝缘态）和在光场作用后（金属态）两种状态对单元结构太赫兹宽波段下幅值和相位的影响。设计出光场灵活调控的钙钛矿基1 bit太赫兹编码超表面结构，该结构由有机无机杂化钙钛CH₃NH₃PbI₃（MAPbI₃）、聚酰亚胺和铝构成。通过CST仿真结果显示，该超表面结构在光场的调控下能够实现宽谱（0.1、1、2、6 THz）太赫兹波的180°相位差变化，经过超表面编码结构的设计，同一编码序列实现远场波束的变换。研究结果表明，基于光场操控钙钛矿材料的编码超表面为实现灵活的太赫兹波调控提供了新的思路，在太赫兹通信、安检、生物医学成像等方面具有巨大的应用潜力。

偏光全息拥有记录振幅、相位和偏振信息的能力，在数据存储、偏振光成像等领域具有重要的应用前景。除此之外，它也具备光场调控方面的能力，可以调控具有螺旋相位分布和空间偏振分布等特殊光场，这类特殊光场在光通信、粒子操纵及光子纠缠等领域有广泛的应用前景，目前也有很多研究聚焦于如何生成这类光束。本文介绍了利用偏光全息制备矢量光束、标量涡旋光束和矢量涡旋光束的最新研究进展。基于偏光全息进行光场调控的方法，具有制备过程操作简单、光学系统体积小、制作成本低的优势，为特殊光场制造提供新的思路。

激光多焦点阵列以兼具更高的光场操控自由度和焦斑单元高空间分辨率的特点，被广泛应用在光学诱捕以及飞秒激光微纳制造等领域。然而由于阵列中焦斑的纵向分辨率弱于横向分辨率，在激光加工应用中限制了其对各向同性结构的加工能力。因此，本文提出一种基于柱矢量光调控生成纵向超分辨准球形多焦点阵列的方法。利用对柱矢量光的两组基径向偏振光和角向偏振光分别进行聚焦调控，结合环形衰减调制可形成纵向超分辨焦斑，再将两种偏振光场以适当的振幅比例在焦区叠加，从而合成准球形多焦点阵列。实验结果表明，10×10的多焦点阵列中各焦斑尺寸均一，具有近球形光强分布。其中，阵列中所有焦点的纵向半高全宽的平均值为0.76λ、标准差为0.005λ，横向半高全宽的平均值为0.76λ、标准差为0.019λ。该具有高尺寸均一性的准球形多焦点阵列可为激光微纳加工精准制备微纳器件提供新的途径。

采用分步傅里叶法理论探究了有限能量艾里光束和非线性加速光束在有偏压光伏光折变介质中的交互效应。结果表明：调节光束初始间隔和入射角度可使同相位或反相位有限能量艾里光束相互吸引或排斥。同相位时不仅产生呼吸孤子和孤子对，在适当参数条件下还可形成分叉孤子；反相位时仅有孤子对产生；同相位非线性切趾加速光束交互可以产生奇数个呼吸孤子，反相位非线性切趾加速光束交互可以产生偶数个呼吸孤子对。此外，呼吸孤子的峰值强度、呼吸周期和相互作用力的大小均可以通过外部偏压和入射角度进行有效调控。研究结果可为艾里光束交互调控提供理论基础，同时在全光信息处理和光学网络器件制备等领域具有潜在的应用前景。

基于夫琅禾费远场衍射理论和扇形屏衍射法，分别对低阶飞秒激光进行了涡旋光场检测的理论分析与实验研究。研究结果表明，飞秒激光包含的频率成分仅会对衍射结果的高频项结果产生相消作用，且频率成分越丰富该效应越强；但是，频率成分并不会改变中央主极大部分。因此，利用扇形屏衍射法可以对所产生超快涡旋光场进行检测。此外，扇形屏衍射结果的光场能量分布均匀性会受到扇形屏角度的影响，并随角度的增加而降低。本研究将该方法的适用范围扩展至飞秒脉冲激光领域，为扇形屏最佳测量角度的选择提供了依据，并为后续开展飞秒放大器的涡旋光场调制与检测提供了理论与实验基础。