自空变偏振的概念提出以后，由于其偏振态的局域相异特性，及在表面等离子体激发方面的特殊性质，受到了人们越来越广泛的关注。随着研究的深入，空变偏振光束在光频段信息存储、微纳尺度加工、粒子捕获、超分辨光学显微成像和等离子光子学技术等方面起着越来越重要的作用。本课题系统研究了空变偏振光束在大数值孔径成像系统中的聚焦特性，分析了聚焦矢量场在粒子捕获方面的应用。　　本论文首先设计了一种离散式的复振幅光瞳滤波器，用于构建大数值孔径成像系统中柱对称偏振矢量光束的特殊聚焦光场。输入角向偏振矢量光束，经圆对称的六个离散环带复振幅滤波器滤波后聚焦。该滤波器半径已归一化，各环带具有不同透射振幅，外围两环带有相同的相位延迟，其余相邻透射环带间π反相。在聚焦区可获得超长（＞8λ)的衍射受限“光管”场。该“光管”场为中空的纯角向偏振矢量光场，管中心沿轴向无光场分布，光管横向半径(～0.31λ)在亚波长量级上，“光管”管壁为沿轴向平坦分布的角向偏振矢量场，无轴向旁瓣。该复振幅滤波器将在特殊三维矢量光场的构建以及利用该光场进行粒子捕获和操控方面获得重要的应用。　　本论文还提出了一种调控大数值孔径成像系统中径向偏振矢量光束的聚焦场分布方法，应用于动态地控制聚焦场的光场强度和偏振态。本文通过调整聚焦区域电偶极子阵列中各电偶极子的位置、振幅和相位参数，反向推演获得光瞳面的光场强度和偏振态的局域变化，实现轴向“光针”场转变为多焦点聚焦场，光场的偏振方向旋转4，聚焦场的横向半径保持不变，仍然维持在亚波长量级上。获得的多焦点聚焦场在多粒子捕获和光学显微成像方面有着重要的应用，同时为聚焦场的调制提供了一种理论上的分析方法。