对于高数值孔径显微镜下的聚焦场、辐射光源的近场、倏逝波、横向磁致导波等三维光场，光线的传播并不满足傍轴传输条件，光线追迹过程中的完全矢量化导致传统的偏振光分析方法不能适用于三维光场。关于三维光场偏振理论的研究在国内外都处于起步阶段，理论体系尚不完善。本书研究的内容对解决偏振光学领域的一些前沿问题，如精确掌握和分析三维光场偏振态的非均匀分布及其演化规律、研究偏振效应对涡旋光束、矢量光束的深聚焦特性的影响、三维光场与光学系统的相互作用机理以及优化设计高性能光学系统等科学问题，都具有一定的理论价值和指导意义。