紧聚焦矢量光场调控方法、进展及应用

刘元正1， 刘天昊1， 陈建1，2（1上海理工大学光电信息与计算机工程学院；2上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室）

摘要：紧聚焦矢量光场调控作为衍射极限尺度下探索光与物质相互作用的重要工具，近年来在理论与应用层面均取得显著进展。基于Richards-Wolf 矢量衍射积分理论及其傅里叶变换形式，研究者实现了对紧聚焦光场的高效建模与精确计算，为复杂光场设计提供了坚实基础。在此理论框架下，横向自旋光场、时空光涡旋及光学斯格明子等新型特异性光场相继被提出并得到验证，显著拓展了光场调控的自由度与物理内涵。这些前沿成果推动了超分辨显微成像、光镊技术、微纳加工及光学传感等领域的快速发展，在生命科学、精密制造和信息处理中展现出广阔的应用前景。从上述理论方法、前沿进展与典型应用三个方面对紧聚焦矢量光场进行了系统论述。

关键词：紧聚焦场；光场调控；拓扑光子学；矢量光场；角动量