何金枫，王吉明*，刘友文，路元刚

(1.南京航空航天大学 理学院 应用物理系，南京 211106;2.南京航空航天大学 航天学院 航天光电信息系, 南京 211106)

引 言

矢量光场是一种近年来受到广泛关注的新型激光场，其偏振态在横向传输截面上呈局域化非均匀分布。矢量光场的空间光强与偏振具备空域的可调控性，可充分利用各种灵活的调控方式进行调控，丰富了激光的输出特征，在激光技术领域有着重要应用前景。矢量光场经紧聚焦后的聚焦场具有独特的矢量化特征，其聚焦特性在多个领域获得了深入的研究[1-4]，如光学微纳捕获与操控[5-7]、光学微加工[8-9]、光学信息存储[10-11]以及光学显微成像技术[12]等领域。

作为近轴波动方程(paraxial wave equation，PWE)在椭圆坐标系下准确正交解的第3类完整解系，Ince-Gaussian(IG)模式是Hermite-Gaussian(HG)和Laguerre-Gaussian(LG)模式之间的连续过渡模式[13]。IG激光模式在2004年由BANDRES等人提出并在实验上获得验证[14-16]。IG模式由于可以转换成LG模式和HG模式，是一种更具有普遍性的激光模式，有望在微粒操控[17-18]、生物医学[19]、光学通信[20-21]、量子信息处理等方面获得有更广阔的应用。近年来，基于IG模式的标量光场已经进行了较为系统的研究[13]。IG模式的产生主要有两类方式:一类是被动(腔外)产生方式，包括使用液晶器件和数字微镜器件(digital micromirror device,DMD)等方式；另一类是主动(腔内)产生方式，主要是通过打破谐振腔的对称性和控制光的增益和损耗来直接产生。具有复杂空间模结构复杂涡旋和奇点IG模式的生成为量子信息处理提供了有效操控对象。……