近年来,具有螺旋形相位结构、携带轨道角动量、呈现出手性特征的涡旋结构光场由于其独特的物理性质和新颖的物理效应及其极具潜力的应用前景受到越来越广泛的关注。另一方面,手性物质在自然界中广泛存在,对于手性物质的研究在生命科学、药物开发、精细化工和超常材料等领域有广泛的应用。本文将涡旋结构光场引入手性物质的研究中,通过研究两者之间相互作用的能量、动量、自旋/轨道角动量和局域手性等,获取手性物质更为丰富的信息。完成的主要内容如下:1.涡旋结构光场的描述及其动力学特性。介绍了涡旋结构光场的概念,给出了典型涡旋结构光场的数学表达式;以拉盖尔高斯光束为例,基于洛伦兹规范-矢量势方法推导了一般极化情况下涡旋结构光场的电磁场分量显式表达式,依据Richards-Wolf矢量衍射理论推导了焦平面附近紧聚焦涡旋结构光场的电磁场分量表达式;采用正则动力学理论研究了拉盖尔高斯涡旋结构光场及其紧聚焦情形下的局域动力学特性。2.涡旋结构光场与手性分子的相互作用。介绍了光场自旋/轨道角动量的手性效应及其分类机制,给出了拉盖尔高斯涡旋结构光场的量子化表达式;阐述了涡旋结构光场与手性分子相互作用的基本理论,数值分析了基于涡旋结构光场的手性分子圆二色性和涡旋二色性;研究了基于涡旋结构光场的手性分子拉曼光学活性机理,探讨了涡旋结构光场轨道角动量对拉曼光学活性的影响。3.涡旋结构光场与手性微粒的相互作用。介绍了涡旋结构光场入射下手性微粒散射的基本理论和方法,着重阐述了基于面积分方程的矩量法,建立了手性微粒散射问题的面积分方程,给出了面积分方程离散后的阻抗矩阵表达式;数值计算了涡旋结构光场入射下手性介质微粒和手性结构微粒的微分散射截面和涡旋差散射,详细分析了手性微粒和涡旋结构光场参数对微分散射截面和涡旋差散射的影响;基于偶极子近似理论研究了紧聚焦涡旋光场入射下手性微粒的辐射力。4.涡旋结构光场与手性媒质的相互作用。建立了手性媒质界面涡旋结构光场反射和折射的全矢量理论模型,推导了手性媒质界面拉盖尔高斯涡旋结构光场反射和折射情形下的电磁场分量显式表达式,研究了涡旋结构光场与手性媒质相互作用的局域动力学特性,着重分析基于手性媒质对涡旋结构光场局域光学手性的调控。