光场聚焦在科学技术研究中有非常重要的作用，衍射极限以内或以外的光场的聚焦仍是热门的研究课题。光波场的衍射现象很早就被人们发现，且普遍认为光和其他物质波一样经过障碍物后会发生衍射发散的现象，而最近的研究表明光波遇到障碍物会产生衍射聚焦的效应，这将在光束微聚焦方面有很大应用，因为其方法既简单直接，又不需要蚀刻各种各样复杂的结构。　　涡旋光束是一种具有特殊的螺旋波前结构的新型光束，它有确定的拓扑荷数，并且具有相位奇异性。由于具有诸多独特的性质，所以其在信息编码、光通信、生物医学等方面有重要应用价值。而涡旋光束的拓扑荷是其的一个重要性质，轨道角动量的大小与其密切相关，所以对涡旋光束的拓扑荷测量至关重要，本文将基于光场的衍射聚焦效应，提出一种测量拓扑荷的新方法。　　本文研究了一维二维光场的衍射聚焦效应和基于此的拓扑荷测量，主要包括以下几个方面：　　第一，介绍了空间光场的一维衍射聚焦效应，即观察平面光波通过狭缝的衍射聚焦现象。通过研究分析得出，光束通过狭缝后会先聚焦后发散，这打破了传统观念认为的光通过障碍物会衍射发散的认知，而且发现其聚焦的最大光强约为入射光强的1.8倍，聚焦焦距随缝宽的增大而增大，即其聚焦效应可以被狭缝所调制。　　第二，将一维狭缝聚焦推广到二维小孔的衍射聚焦。首先研究了平面光波通过不同旋转对称性的锐边小孔后的衍射聚焦特性，研究发现，光束通过圆孔、正六边形孔、正方形孔、正三角形孔都会产生衍射聚焦效应，而且得出其衍射聚焦特性与小孔的尺寸和对称性密切相关，对称程度最高的圆孔的聚焦光强最大，约为入射光强的4倍，其他次之；小孔孔径越大，其焦距也越大。最后，就不对称性小孔和小孔的厚度因素作了分析。　　第三，首先介绍了涡旋光束的基本原理，然后介绍了几种测量拓扑荷的方法，最后基于光场衍射聚焦效应，提出测量拓扑荷的新方法——偏离小孔中心入射法，通过分析孔后光束相位奇点的分裂情况发现，其拓扑荷数等于分裂形成的暗核数加一，拓扑荷符号由奇点分裂方向决定。