为了获得Ince-Gasussian矢量光场束腰位置对紧聚焦特性的影响规律, 采用正交偏振的奇偶模式叠加理论和Richards-Wolf矢量衍射积分理论, 对不同束腰位置的Ince-Gaussian矢量光场紧聚焦特性进行了研究。结果表明, 在高数值孔径聚焦条件下, 入射Ince-Gaussian矢量场的束腰距离透镜位置zi在一定瑞利长度zR范围内(zi<0.5zR)改变时, 其聚焦场的横向场结构即光强与偏振态分布, 依然可以保持稳定; 通过聚焦场相位结构分析, 给出了在束腰距离透镜位置zi超过一定瑞利长度zR范围(zi>0.5zR)时, 影响横向场结构不稳定的原因; 聚焦场纵向偏振分量作为聚焦场的一个自由度, 被证明可以用来构建更加丰富的矢量结构光场。此研究结果对复杂结构矢量光场在光学微操控与光信息存储方面的研究有重要参考价值。

复杂空间结构矢量光场是当前光场调控领域的重要研究内容。作为一类基于椭圆坐标系的本征激光场,Ince-Gaussian(IG)光场比Laguerre-Gaussian和Hermite-Gaussian两类本征光场具有更丰富的空间自由度,是构建复杂空间结构矢量光场的基本光场之一。基于正交偏振IG偶模和奇模的空间叠加理论,通过空间光调制器分离调控偶模和奇模光场,系统地研究了不同阶数下正交偏振IG模式叠加生成的不同空间结构的IG矢量光场。对获取的矢量光场进行分析,并与理论模拟的结果进行对比,验证了并联分离调控产生IG矢量光场的可行性。