随着对粒子操控的探索,人们开始关注阵列结构光场,以期同时操纵多个粒子,提高粒子操纵的效率。而在阵列结构光场中,涡旋光的相互干涉会产生诸多特性,这为粒子操纵提高了自由度。本文以涡旋光的相互干涉产生带涡旋的阵列光场为研究课题,研究了不同形式的涡旋光干涉,主要研究内容分为三个部分。第一部分研究了一种等振幅聚焦涡旋光,该涡旋光在常见的圆环形光场外产生了多圈次级圆环光场。使用这种结构光进行多光束离轴干涉,随着次级圆环不断扩散到达干涉中心,干涉产生的阵列图案会在传播轴上持续一定距离不变形。接下来在等振幅聚焦涡旋光中引入幂指数涡旋相位,这种特殊相位的变化速率沿顺时针或者逆时针方向呈幂指数增长,其传播的涡旋光光强呈螺旋状分布。螺旋光强不同方位角处到达干涉中心的距离不同,这为干涉图案引入了横向偏移。第二部分研究了多束平行Laguerre-Gaussian光束干涉产生的点阵状光场。在三光束、四光束和六光束的非同轴光束干涉下,在特定的传播距离,干涉光场中心会产生螺旋相位,这为干涉图案带来整体的圆环形能量分布。随着入射光束拓扑荷、径向粒子数的改变,干涉产生的圆环光场也会产生一致的变化。除此之外,该距离下干涉面会产生点阵状的跳变光场,使得圆环上出现等间距排布的点阵状图案。当不同数量的光束干涉时,出现的点阵图案并不相同。此外,随着入射光束间距离的增加,点阵光场会变得更加密集。这为多粒子操控提供了便捷的调控手段。第三部分提出了两种基于超表面的阵列涡旋发生器。这两种发生器通过在金膜上刻蚀矩形孔构成,第一种发生器由矩形孔环形排布构成,第二种发生器由矩形孔矩形排列构成。在圆偏振光入射下,两种发生器的透射场在传播中发生干涉,形成密集排布的阵列涡旋光。对于环形排布的阵列涡旋发生器,阵列涡旋出现在超表面几微米处,而对于矩形排布的阵列涡旋发生器,阵列涡旋出现在超表面一定距离处,并能持续传播。在上述的一、二部分中,本文研究了不同的涡旋光相互干涉形成特殊的阵列结构光场的原理和特性,在第三部分中,设计了两种超表面阵列涡旋发生器,在超表面后的透射场中形成密集排布的涡旋光阵列。该研究在粒子操纵、光通信等领域具有一定的应用前景。