超快激光因其超短的脉冲宽度和超高的瞬时功率，能够实现超高精度的微纳加工，轻松突破衍射极限。超快激光加工技术对材料没有选择性，加工过程也非常灵活，可以进行任意复杂结构的加工，丰富了微纳器件的制备种类。超快激光加工技术还能在现有结构或系统上进行集成加工，极大扩展了超快加工技术在光学元件制造、仿生结构、静态光学数据存储、信息处理、机械制造、光纤传感等领域的应用。

光场调控技术是一种利用空间光场与微纳结构相互作用对光场进行构造和操控的技术，在激光工程、激光传输、光镊技术、显微成像等领域具有重要的应用。而构造微纳结构也为操纵光场提供了更灵活、更丰富的手段，因此，将光场特性、微纳结构及其耦合作用过程结合起来，开展新颖光场生成、调控及其与微纳结构相互作用研究具有重要的意义，可为超强的纳米局域光场、高敏感度生物传感器、超分辨高效光谱探测、超分辨光学成像与高效太阳能电池诸多光学问题及应用提供解决及优化方案。

空间光通信又称为激光无线通信或无线光通信，是以光频作为载波进行信息传输的一种通信方式，具有组网机动灵活、全天候通信、传输速率高、保密性好和可靠性高等优点，是未来最有前途的通信技术之一。但是空间光通信在实际应用中会受到气候的影响，会导致光斑出现漂移和闪烁的现象，尤其是在强湍流影响下，光信号会受到严重干扰甚至出现脱靶现象，这对空间光通信的稳定性和可靠性的影响很大。因此，为了保障在恶劣天气下空间光通信的稳定性和可靠性，需要提高光斑定位精度和检测定位精度，这也是无线光通信中重要的研究问题。