光束束腰是激光光束质量因子的决定性因素,对激光技术和成像系统有着巨大的影响。近年来,由于激光技术的高速发展,激光束腰的精密测量在许多激光应用中显得尤为重要。传统的测量激光束腰的方法有:扫描针孔法、扫描刀口法、扫描狭缝法、CCD法等。这些传统测量方法的操作虽然简单,但是容易在测量过程中产生误差。因此,发展一种简便且高精度的方法来探测光束束腰具有重大且深远的意义。光子自旋霍尔效应的出现为解决以上科学问题提供了可能,其表现为线偏振光在不同介质界面反射或者折射时,左旋和右旋光子在垂直和平行于入射面的方向分别发生自旋分裂,分别称为横向和平面内自旋分裂。迄今为止,研究者们结合量子弱测量技术将横向自旋位移对系统物理参数的灵敏度提高了几个数量级,展开一系列关于精密测量的应用研究,如确定石墨烯的层数、观察手性分子的旋光性以及二维原子晶体的光电导率等。然而现有的关于平面内自旋分裂的研究都是集中在理论计算和实验探测上,很少关注其应用方面的研究。事实上,平面内自旋分裂和横向自旋位移有相似的性质,对系统物理参数的变化同样非常敏感,并且在某些特殊角下平面内自旋位移值远大于横向自旋位移。因此本文提出将平面内自旋分裂引入实际应用中来精密探测光束束腰大小,具体内容如下:（1）我们利用平面内自旋分裂作为探针,来确定光束束腰的大小。我们揭示了任意线偏振光在空气-玻璃界面发生反射时的平面内自旋分裂与光束束腰之间的定量关系,研究发现当入射角在布儒斯特角附近时,平面内自旋分裂对束腰的变化异常敏感,我们则可以利用该敏感的特性建立平面内自旋分裂与光束束腰的高敏感传输模型。（2）我们基于上述高敏感传输模型,结合量子弱测量技术来提升测量精度并进行实验验证。研究表明放大后的位移值可以达到1500微米,即使仅通过传播放大,也可以准确地检测到束腰的变化。这些研究为精密测量激光束腰提供了一种有效的方法。