局域空心光束作为一种在传播方向上存在着光强很小甚至光强为零的三维封闭区域,具有中心暗斑尺寸小与强度梯度大等特征。由于这些特征,局域空心光束在粒子俘获方面有着广泛的应用。利用传统光学元件产生的局域空心光束中心暗斑尺寸较大,无法对微小颗粒进行稳定囚禁。本论文利用超表面透镜生成了局域空心光束,可产生微米级的局域空心光阱。超表面作为一种二维人工超材料,可以在纳米尺度上控制相位、振幅与偏振。相比于传统器件,超表面具有体积小、质量轻、轻薄化与集成化等特征。凭借着这些特性,超表面有望取代传统光学元件,具有广阔的应用前景。本论文的研究工作主要划分为以下几个方面:（1）设计了超表面单元,在工作波长为632.8 nm的情况下,选择Ti O2作为微纳单元的材料,Si O2作为基底的材料。在单元的尺寸方面,矩形纳米柱的长度l、宽度w和高度h分别被设计为377 nm、87 nm和600 nm。（2）设计了一个可以产生阵列局域空心光束的几何相位超表面。选取其中两个局域空心光束,其横向半高宽分别为0.47μm、0.61μm,纵向半高宽分别为0.9μm、1.2μm。然后,对该局域空心光束的尺寸与个数进行了调控。发现可以通过改变超表面的相对孔径值（RA）,对阵列局域空心光束的空心区域大小进行调控,进而设计超表面透镜来捕获相应尺寸的微粒。同时该超表面透镜也可以通过控制环形光阑的尺寸,改变产生阵列局域空心光束的个数。（3）设计了一个内环为双曲面相位分布,外环为锥面相位分布的超表面,它的内环与外环由环形光阑分隔开。当入射光为左旋圆偏振光时,它可以产生阵列局域空心光束,选取其中两束得出其横向半高宽分别为0.46μm、0.6μm,纵向半高宽分别为0.85μm、1.12μm。该超表面透镜可以通过控制环形光阑的尺寸,改变产生阵列局域空心光束的个数。也可以通过改变单元在x方向的旋转分量,改变焦点的形状,进而产生椭圆阵列局域空心光束。（4）选取两束超表面产生的局域空心光束,以这两束光束作为势阱,利用瑞利散射模型对其捕获与囚禁镱原子的能力进行了分析。应用MATLAB软件计算了镱原子在局域空心光束中受到的梯度力与散射力,得出这两束局域空心光束均具有囚禁镱原子的条件。然后,分别利用三个稳定性判据来计算两束局域空心光束是否可以稳定囚禁。最终得出该局域空心光束可以对镱原子实现稳定的囚禁。