光与物质相互作用过程伴随着相互的动量交换,是光力产生的内在原因。一般来说,光力相对较小（～p N）,却可在微纳尺度表现得非常显著。亚波长光纤由于其优异的导波特性、质量轻便、柔韧性好等特点,成为了光力研究的理想平台。之前的研究发现,准线性偏振光的激励只能产生亚波长光纤某个方向的光力作用,故光纤末端只能产生一个维度上的偏折。这极大限制了光纤的偏转自由度,进而影响了其在更多领域的应用前景。在本文中,我们发现了扩展亚波长光纤的末端偏折自由度的新方法,同时通过对亚波长光纤内部的光力和光力密度的深入研究,揭示了亚波长光纤的末端多向偏折的成因。我们的研究为构建更加灵活、可控的亚波长光纤的光机械器件提供了有益参考。本文具体研究内容如下:1.第一章主要介绍了光力以及亚波长光纤的研究背景和研究意义。首先,简要介绍了光力的发展历史,并介绍了光力的应用场景,特别是微纳尺度、波导中的光力相关研究。其次,介绍了亚波长光纤的研究进展及其光力相关应用研究。最后,我们探讨了亚波长光纤多向偏折的研究目的和意义。2.第二章介绍了本论文采用的计算方法,即基于时域有限差分法的光力数值计算方法。3.第三章系统研究了准线性偏振、圆偏振的基模激励下,末端端面倾斜的亚波长光纤内部的光力和光力密度分布。结果表明,准线性偏振的基模激励下,亚波长光纤仅受到某个方向上的光力作用;而在圆偏振的基模激励下,我们首次观察到亚波长光纤受到多个方向上的光力作用（即增加了新维度方向的光力）,表现出与准线性偏振的基模激励作用下不一样的特性。我们通过研究圆偏振激励下亚波长光纤横截面的光场分布和光力密度分布的情况,揭示了圆偏振激励下多向光力不为零的根本原因。4.第四章深入研究了增大亚波长光纤内部多向光力的方式。结果表明,通过增大亚波长光纤直径、减小光纤倾斜角,可以有效增大亚波长光纤新维度方向的光力。进一步地,本论文发现可以通过使用椭圆偏振的基模激励,通过调整输入光偏振的椭圆度,能够实现在不改变其它方向光力的同时显著增大新维度方向的光力。5.第五章研究了两种高阶模TM₀₁和TE₀₁模下亚波长光纤的多向光力。通过观察两种高阶模下亚波长光纤内部的线光力密度曲线,指出在TE₀₁模下亚波长光纤末端可能会产生钩形偏折。6.第六章总结了本论文的主要工作以及创新点,同时对后续的研究进行了展望。