高深宽比微纳结构在众多领域得到了广泛的应用，因此如何实现高深宽比微纳结构的加工制备至关重要。对于普通的微纳结构来说，光刻技术是制备该类元件的首选。经过不断的发展，纳米压印光刻技术、投影光刻技术、激光直写技术等光刻技术已经被广泛的应用于微纳结构的制备。其中激光直写技术凭借其加工的灵活性和多样性，成为了制备高深宽比微纳结构的首选。然而，在激光直写技术中，直写光斑的光束质量直接决定着所能制备的结构。由于衍射极限的限制，聚焦光斑大小和焦深是相互制约的关系，难以同时满足高分辨率和长焦深的要求。因此，利用传统的聚焦光斑难以实现高深宽比结构微纳结构的制备。那么如何突破传统理论的限制，设计并获得一种可以兼具高分辨和长焦深的光针结构聚焦光斑，成为高深宽比微纳结构的直写加工中亟需解决的问题。

矢量光场因为具有偏振态非均匀分布的特点，经过透镜聚焦后往往会伴随一些新颖的光学现象产生。本文通过对矢量光场的聚焦特性进行研究，提供了一种基于矢量光场产生高深宽比纳米光针的方案并进行了实验验证。该方案中，采用角向偏振光作为输入光场。基于矢量衍射理论，研究了入射光束与振幅调制器件，相位调制器件和聚焦透镜之间的作用机理，获得了光针强度分布与器件结构参数之间的关系，建立了完备的设计模型，形成了设计标准。进一步的，对实验系统进行了详细的设计与优化。针对光针结构难以表征的问题，采用100倍的显微放大系统和压电陶瓷位移台相结合的方案来获取聚焦光斑大小和焦深的信息，获得了聚焦光斑的三维结构参数。针对系统中存在的衍射现象，采用特殊设计的软边光阑对系统进行了优化。最终，采用光刻技术完成了系统所需关键光学元器件的制备，搭建光路获取了光针的光场分布。实验中采用内径3.9mm宽度为80um的环形光阑，拓扑荷数为1的螺旋相位板，结合数值孔径为0.95的透镜聚焦中心波长为532nm的角向偏振光束产生了具有亚波长大小(0.416λ)和极长焦深(15.6λ)的纳米光针，证明了使用角向偏振光产生长焦深纳米光针的可行性和优越性。