電磁波作為橫波，它在自由空間中的傳播的時候，其振動方向總與傳播方向垂直。這個定義是針對平面波的，在光學領域它是針對光線的，它在實際套用當中有著非常重要的意義，它是一切獲得嚴格電磁場解的基礎，廣泛套用於光學設計，光學成像，光與材料作用等。但對於一個有限尺寸的光束來說，它由很多沿著不同方向傳播的平面波組成，各個平面波所占的比重可以從光束的角譜看出，光束尺寸越小，它含有的大角度平面波分離就越高，而大角度平面波可以含有縱向電場分離，在一束光中，提高大角度光的比重就可以增加縱波分離；但在實際當中，通過大數值孔徑平面波聚集方法仍然不能得的很強的縱波分量，縱波分量遠小於橫波分量，即便能把縱波分量增強到遠大於橫波分離，光束的整體表現仍然是橫波。最近，王海鳳等人通過利用二元光學器件調製徑向偏振雷射，然後用透鏡聚焦，在自由空間中獲得了可以向前傳播的縱波雷射束[1]，該光束的產生在科學和工程領域有著重大的意義，它標誌著光束能夠以縱波形式存在並且傳播，作為全新的雷射光源，它在雷射加工[2,5]、數據存儲[3]、光學成像[4,7]、粒子加速[6]、表面電漿[8]、非線性光學[7]和納米光學[8-10]等領域將有重要的套用，因為雷射偏振態的變化將直接影響與它作用的材料與器件。
