人们一直在寻找能像控制电子那样控制光子的方法，在这种需求的推动下产生了几个热点研究领域，比如光子定域，微腔量子电子学和近场光学。超分辨近场结构光存储技术(Super-RENS)集掩膜超分辨技术和近场光存储的优点于一身，是近几年来发展起来的很有应用前景的新型超高密度光存储技术。在解释Super-RENS机理方面，基于几何光学的热透镜模型由于其能够简单、直观的描述开孔机理而受到了广泛关注，然而记录点的尺寸小于波长，有必要使用更严格的波动光学理论解释，同时建立扫描探测局域光场的实验工具。本论文主要工作集中于两个方面。本论文的第一部分，建立了时域有限差分(FDTD)方法这一电磁波理论分析工具，用于近场光存储中存储机理的研究。进行了纳米孔径透过率增强及其影响因素的数值研究，设计并搭建了光纤探针扫描式近场光学显微镜(SNOM)；第二部分是关于辐射压力的理论研究，建立了描述光学捕捉系统的严格的、综合的数值模型。　　 论文首先综述了近场光存储技术，尤其是Super-RENS技术及其存储机理方面的研究。指出记录点附近的光场的准确知识，是进一步优化、提高纪录性能和效率所必需的。然后对FDTD方法和近场光学成像技术做了介绍。给出了电磁场数值模拟工具——FDTD方法的实现及正确性测试结果。与电偶极子的解析解以及模式展开法的计算结果的对比，为FDTD方法实现的正确性提供了支持。为模拟Super-RENS技术中记录点附近的电磁场分布，同时微孔透过率问题具有重要的理论和实际意义，亚波长孔径透过率这一基本问题一直是光学学科中的研究热点。本文作者采用FDTD方法，从热透镜模型出发，模拟了热透镜周围的光场分布。研究了纳米孔径的透光特性。并定量分析了热透镜模型中，孔径内填充介质的折射率大小及其分布对孔径透过率增强的贡献。实验上，本文作者建立了实验分析工具——SNOM装置。SNOM扫描头和AFM扫描头采用统一的接口，从而可以实现高度模块化。使用锁相放大器解调出石英晶体音叉在扫描过程中的振动幅值或相位变化，从而得到针尖-样品间的距离信息，完成了近场光学扫描显微镜的高度反馈控制，形貌信息扫描结果达到了预定的分辨率指标。采用样品固定而全部通过移动光纤探针的方式进行扫描，可以保证扫描过程中记录点位置保持不变。从而满足近场光存储中探测记录点附近光场分布的特殊需要。　　 在读期间第二部分工作，通过结合矢量衍射理论和FDTD方法，准确计算了光束经由大数值孔径显微物镜聚焦后的真实光场分布，也即包含了大数值孔径显微物镜对入射波的衍射效应，幅值、相位调制，以及浸没油或者盖玻片与液体溶液中的折射率不匹配引起的球差。这种准确描述真实入射波模型不仅对光镊子技术具有重要意义，亦有益于高密度光存储机理分析，以及对于设计性能更好的大数值孔径显微物镜也有很大的参考价值。纠正了文献中在使用玻印亭矢量计算辐射压力时，存在的过于简化使用动量守恒定律和过于简化处理玻印亭矢量与积分面元法线方向等问题。给出了正确的辐射压力的玻印亭矢量的表述式。研究了光学捕捉技术中，电磁波与目标物体之间的线动量，角动量的交换过程。给出了一种严格的、综合的采用真实实验参数的光学捕捉的数值模型。该模型可以统一地处理各种情形下电磁波与研究物体之间的线动量和角动量交换问题，而且不受研究物体几何形状的限制。