光束的矢量特性在光学检测、显微镜技术、光存储、光通讯以及激光加工等领域的作用已经进行了广泛地研究。然而这些工作大部分仅限于空间均匀的偏振光束，例如线偏振、圆偏振和椭圆偏振。2001年Gori基于琼斯矢量提出了一类非均匀偏振光束，圆柱偏振光束是其中一种特殊的非均匀偏振结构，径向偏振与角向偏振是圆柱偏振的两个本征偏振态。径向偏振光束具有轴对称的电场矢量结构和中空的环状强度分布，它经高数值孔径透镜聚焦后能够产生强度更大的电场纵向分量，在相同条件下，径向偏振光束聚焦光斑可以达到，而对于线偏振光束，聚焦光斑仅为。强度更大、光斑更小的电场纵向分量使径向偏振光束在电子加速、光学捕获、光学显微镜和激光加工等领域发挥着重要的作用。例如，在高功率激光器中使用径向偏振光束可以有效地消除由热效应引起的双折射和双焦点的影响。在相同的条件下进行激光切割，径向偏振光束比圆偏振光束能够实现更高的能量吸收效率，即切割速度与切割深度的乘积因子提高1.5-2倍。实验表明，在相同条件下对低碳钢进行激光打孔，与线偏振和圆偏振相比，采用角向偏振光束可以提高1.5-4倍的加工效率。

    由于径向偏振光束具有这些独特的优势，因此，研究它的矢量传输特性具有十分重要的价值。光电子科学与工程学院工业激光器团队的王又青教授、贾信庭博士等对非傍轴矢量径向偏振光束的圆孔衍射进行了深入的研究。基于矢量瑞利-索末菲衍射积分，推导出矢量径向偏振光束经圆孔衍射后的电磁场的解析式，该解析式帮助我们进一步探索了非傍轴矢量径向偏振光束在圆孔存在下的传输特性。其中径向偏振光束在自由空间和傍轴情况下的传输都可以视为我们理论模型的特例。分析表明，截断参数、束腰宽度与波长的比值决定了矢量径向偏振光束的非傍轴行为。 而且，截断参数和光束阶数对光束的衍射效应产生了重要的影响。

    该研究得到了国家“十一五”科技支撑计划—“7kW轴快流CO₂激光器”项目的支持，研究结果发表在Optics Express (Vol. 18, No. 7, pp. 7064-7075)。