矢量偏振光束的发展对偏振敏感谐振腔的模式计算提出了新的要求,基于Fox-Li迭代法和琼斯矢量理论,提出了用于偏振敏感谐振腔的矢量Fox-Li迭代法。该方法可以计算偏振敏感谐振腔内的矢量偏振模式,包括角向偏振TE_01*模和径向偏振TM_01*模。通过Matlab编程对球面偏振敏感谐振腔内的矢量偏振模式进行数值计算,计算结果与理论一致,证明了该方法的正确性。然后基于轴快流(FAF)CO₂激光器平台,采用组合轴锥镜作为谐振腔的尾镜,得到了2.17 kW的角向偏振模式输出,与矢量Fox-Li迭代法仿真结果吻合,实验证明了该方法的有效性和准确性。矢量Fox-Li迭代法对于偏振敏感谐振腔的分析和设计具有重要的指导意义。

针对非均匀复杂偏振光束难以用一种偏振状态描述的现象，提出了一种点对点的偏振光检测方法，该方法能够同时检测光束横向切面内所有点的偏振态，为非均匀偏振光描述提供足够的信息，解决了柱状矢量偏振光光束的质量检测问题。运用这种方法，对已知偏振光束进行验证检验取得了良好的效果，证明了该方法可以作为一种可靠、稳定的方法用对柱状矢量偏振光检测与评价。另外，一些描述柱状矢量偏振光均匀性的参数被重新定义，为柱状偏振光的质量描述提供了量化指标。

为了解决现有矢量偏振光束(VPB)产生装置结构复杂、成本高等问题，提出了利用一种由多个线型偏振器件构成的同心圆环装置即显偏器(PAF)产生矢量偏振光束的新方法。基于显偏器的特殊结构特点，由LED光源输出的自然光束经显偏器，可产生角向偏振光束(APB)，再经两个快轴成45°角的半波片可将角向偏振光束转换成径向偏振光束(RPB)。采用此方法获得的矢量偏振光束经线偏振片验证其光强分布情况，研究发现所得结果与已发表的实验结果相符，验证了该方法的有效性和实用性。

利用石英晶体的旋光效应产生矢量偏振光束,石英晶体被分成圆心角相同的12个扇区, 每个扇区设计有特定的厚度, 依据晶体的旋光性质可知, 在平面线偏振光入射的条件下, 不同扇区产生了不同的偏振旋转, 形成了空间上偏振方向不同的矢量偏振光束。进一步利用二维辛普森数值积分(ZDSC)方法计算了这种光束的高数值孔径聚焦场分布, 发现此光束的聚焦性质与轴对称偏振光的极其相似, 说明提出的方法可作为产生偏转角可调的轴对称偏振光的一种简单方法, 而满足实际的应用需要。