随着光学技术的迅速发展和人们对于光学器件集成性的要求,近年来科研人员主要致力于克服传统光学器件体积大,集成度低,灵敏度差的缺点。光学器件的发展降低了光学系统的体积,提高了光学系统的集成度和器件的灵敏度,同时也能够满足人们对光学系统精度日益迫切的要求,现在的光学器件可以实现大规模集成并且使制造成本大幅降低。超表面由于其较广阔的应用前景吸引了很多科研人员的关注。超表面具有控制光的相位、振幅和偏振的能力,在负折射、成像、隐身等方面都具有广泛的应用价值。超透镜是以超表面为基础的一种实用性光学器件。传统的曲面透镜普遍都具有体积较大,集成困难的缺点,超透镜的发展很大程度上突破了传统透镜所存在的问题,极大的提升了光学器件的工作效率,并且光学器件的体积有所减小,制作的费用降低。随着人们对光学器件性能需求日益增高,单一功能的聚焦超透镜已经无法满足人们在生产生活中的需求。涡旋光能够携带无限量的轨道角动量,它可以广泛应用于粒子捕获和信息处理方面。超透镜和涡旋光束发生器的结合可以极大的缩小光学元件的尺寸。基于这个想法本文提出了一种基于计算机全息工作在紫外到可见光波段的聚焦涡旋光束超透镜。本文的主要内容有:（1）设计了一种在可见光波段下的多波长共焦面的四焦点的超透镜,采用了计算机全息的方法实现超透镜的设计。本设计的超透镜是基于全介电材料的透射式超透镜,利用CST软件对透镜进行模拟仿真。分析了可见光波段不同波长下共焦面四焦点超透镜的成像效果。该透镜可以使不同波长的光束聚焦在同一个焦面,并分析了不同波长下多焦点超透镜的表面相位特征。使用了PancharatnamBerry（PB）相位将单元结构的旋转相位和超透镜表面相位匹配,成功地实现了多波长下的共焦面聚焦,聚焦效率达到了43%。（2）在可见光范围内基于计算机全息的聚焦涡旋光束超透镜阵列的设计。本设计中超透镜的材料采用全介电材料二氧化钛,超透镜的单元结构按照计算机生成的相位进行排布。超透镜阵列可以将右旋圆偏振光转换为携带无限轨道角动量的涡旋光同时可以将涡旋光聚焦在特定的焦平面上。设计了工作在420 nm,550nm,和660 nm的聚焦涡旋透镜,在上述三个波长处透镜的单元结构的平均转化效率均超过80%。本文中首先设计了单焦点的聚焦涡旋光束超透镜,并且分别讨论了超透镜对于不同拓扑荷的涡旋光的聚焦效果。其次设计了三原色光波长处的超透镜2×2,和3×3阵列。（3）基于氮化镓的紫外波段的聚焦涡旋光束超透镜的设计,基于紫外波段的光学器件被广泛应用在光刻和医疗等领域。首先设计了工作在214.2 nm波长的高数值孔径聚焦透镜,超透镜单元结构的转化效率为94%,数值孔径达到了0.83,半高宽为117.2 nm,该透镜突破了衍射极限,在远场处会产生一个较为尖锐的焦点。其次我们设计了能够将不同轨道角动量的涡旋光同时聚焦在同一焦平面的超透镜阵列。提出的紫外波段的聚焦涡旋光束的超透镜可以广泛应用于光摄和生物医学方面。超透镜阵列可进一步推广到波前调控,通信,多像素探测器阵列等多个领域,大幅度的提高设计的灵活性和便利性。