Os feixes vetoriais de vórtice arbitrários são geralmente descritos pelo método da esfera de Poincaré de ordem mista, que torna o processo físico da evolução da polarização e da fase mais intuitivo. Atualmente, são usados moduladores espaciais de luz, combinações de metasuperfícies e placas de fase helicoidais, e cavidades a laser para gerar feixes vetoriais de vórtice. No entanto, esses métodos geralmente produzem feixes limitados a estados específicos de polarização, apresentam baixa limiar de dano, baixa eficiência de conversão e grandes dimensões estruturais, e normalmente só conseguem realizar a geração e comutação limitada de feixes de vórtice na mesma esfera de Poincaré de ordem mista. Este artigo propõe um método que utiliza placas q de cristal líquido ajustáveis eletricamente e placas de onda para realizar a geração e comutação arbitrária de feixes vetoriais de vórtice em duas diferentes esferas de Poincaré de ordem mista por meio de controle puramente elétrico. Os resultados foram verificados teoricamente e experimentalmente, permanecendo basicamente em concordância com os resultados de simulação previstos. Este método possui boa controlabilidade elétrica, boa integração, alta eficiência de conversão, e pode fornecer suporte básico para sistemas ópticos em aplicações de feixes estruturados.

Esfera de Poincaré de ordem mista; feixes vetoriais de vórtice; dispositivos estruturados de orientação óptica de cristal líquido