矢量光束是近年光學(xué)領(lǐng)域研究比較熱門的一類新型光束，其偏振態(tài)在光束橫截面上按照一定規(guī)律分布。

廣義上講，矢量光束具有多種形式，橫截面偏振態(tài)呈渦旋分布的偏振渦旋光束的偏振態(tài)具有中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，是麥克斯韋方程組在柱坐標(biāo)系下的特征解。

為了避免歧義，通常將僅具有偏振渦旋而不具有相位渦旋的光束稱作矢量光束；既具有偏振渦旋又具有相位渦旋的光束，稱作矢量渦旋光束。矢量光束不攜帶軌道角動(dòng)量，而矢量渦旋光束則攜帶軌道角動(dòng)量。

幾種常見(jiàn)的矢量光束及其偏振態(tài)分布

常用的矢量渦旋光場(chǎng)調(diào)控技術(shù)

常用矢量渦旋光場(chǎng)調(diào)控技術(shù)

按是否有增益介質(zhì)的參與, 常用的矢量渦旋光場(chǎng)調(diào)控技術(shù)分為主動(dòng)法和被動(dòng)法。

主動(dòng)法

主動(dòng)法采用腔內(nèi)調(diào)控手段, 通過(guò)特殊設(shè)計(jì)激光器的諧振腔, 直接輸出矢量模式的激光束, 其優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生效率高, 但缺乏靈活性, 并且特定設(shè)計(jì)的諧振腔只能產(chǎn)生具有特定偏振態(tài)分布的矢量光場(chǎng)。

被動(dòng)法

被動(dòng)法是指在激光器外光路中插入特殊設(shè)計(jì)的光學(xué)元件或某種裝置以改變常規(guī)激光的偏振態(tài), 從而形成矢量光場(chǎng)，靈活性很強(qiáng), 可以通過(guò)調(diào)節(jié)光路或元件方便地獲得不同結(jié)構(gòu)的矢量光場(chǎng)。

UPOLabs矢量光場(chǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

矢量光束和矢量渦旋光束在激光加工、超分辨成像、光學(xué)微操控及光通信等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在研究矢量光場(chǎng)過(guò)程中, 通常需要對(duì)光場(chǎng)的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié), 因而采用被動(dòng)法更合適, UPOLabs矢量光場(chǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)基于HDSLM80R空間光調(diào)制器搭建而成，可實(shí)時(shí)調(diào)控矢量光場(chǎng)的偏振態(tài)和相位分布,更加突出了被動(dòng)法的靈活性和方便性。

矢量光束系統(tǒng)裝置圖

方案一 矢量光束產(chǎn)生方案圖

方案二 矢量光束產(chǎn)生方案圖

矢量光束實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖（一）

矢量光束實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖（二）

UPOLabs矢量光場(chǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)涵蓋全套配置清單器件及相關(guān)技術(shù)支持服務(wù)，為科研工作者及技術(shù)工作者提供更好的實(shí)驗(yàn)效果及體驗(yàn)。

審核編輯：劉清