يتم عادةً وصف حزمة الضوء الدوامي المتجه باستخدام طريقة كرة بوانكاريه المختلطة ذات الدرجات المتعددة، والتي تُفسر العملية الفيزيائية لتطور الاستقطاب والطور بشكل أكثر وضوحًا. حاليًا، يُستخدم مزيج من معدِلات الضوء المكانية، والأسطح الفائقة، ولوحات الطور الحلزونية، وغرف الرنين الليزري لتوليد حزم الضوء الدوامي المتجه. ومع ذلك، فإن هذه الطرق تولد عادةً حزم ضوئية محصورة في حالات استقطاب محددة، ولديها عيوب مثل عتبة تدمير منخفضة، كفاءة تحويل منخفضة، وأبعاد هيكلية كبيرة، وغالبًا ما يمكنها فقط تحقيق توليد وتبديل محدود لحزم الضوء الدوامي على نفس كرة بوانكاريه المختلطة. اقترح هذا المقال استخدام لوحة q من الكريستال السائل وقـُطَع الموجة القابلة للتحكم كهربائيًا لتحقيق توليد وتبديل حر لحزم الضوء الدوامي المتجه على كرتي بوانكاريه مختلطة بدرجات مختلفة باستخدام التحكم الكهربائي النقي. تم التحقق من النتائج نظريًا وعمليًا، مع توافق جيد مع نتائج المحاكاة المتوقعة. تتميز هذه الطريقة بقابلية تحكم كهربائية جيدة، تكامل عالي، وكفاءة تحويل مرتفعة، ويمكن أن توفر دعمًا أساسيًا للأنظمة البصرية لتطبيقات الحزم الضوئية المهيكلة.

كرة بوانكاريه مختلطة;حزم الضوء الدوامي المتجه;أجهزة توجيه الضوء المهيكل بالكريستال السائل