起初在1979年,Vaughan和Willetts[1]等人对涡旋光束的相位结构进行了初步研究,研究发现涡旋光束的相位具有某种特殊的特性。随后在1989年，Coullet[2]等人提出“涡旋光束”这一概念。在1992年，Allen[2]等科学家研究发现,涡旋光束的相位表达式都有这一项,并且涡旋光束每个光子的平均轨道角动量为,涡旋光束中的贝塞尔光束和拉盖尔-高斯光束等。在1996年Sitnpson[3]等人发现，因为涡旋光束具有轨道角动量，所以能够实现对微粒的转动操作，这一重要的发现,使得涡旋光束具有很大的运用前景。80423

在1979年，Berry等人[4]在量子领域发现了薛定谔方程具有一个遵循艾里函数的波包解并且具有唯一的无衍射解。艾里波包具有有无穷大的能量，显然实验上是无法实现的，因此在理论上人们当时并不在意。到了2007年，Siviloglou 等人[5]发现如果在无限能量的艾里波包上额外的加上一个指数衰减函数仍可以满足薛定谔方程，因此第一次在实验中产生了有限能量的艾里光束。在2009年，Ellenbogen 等人[6]发现：高斯抽运激光通过钽酸锂光子晶体后，只要满足一定的条件，其二次谐波就具有立方相位，通过对具有立方相位的二次谐波进行傅里叶变换便可以得到艾里光束。2012年，Acebal等人[7]用傅里叶平凸透镜的像差得到的立方相位图并产生了高质量的、简单可调的一维艾里光束，并且从理论和实验上验证了只控制元件间距和透镜倾斜角两个参量就能控制输出宽范围的艾里光束的结论。论文网

1972年,Pohl等人[8]在实验中产生了一种不同于传统激光器光束偏振态的新型光束。在2000年,Brown等人[9]通过实验研究发现矢量光束的径向偏振光和角向偏振光会在其焦点附近具有与其它均匀偏振态光束不一样,,这一现象使得矢量光束有更为广泛的应用前景。由于矢量光束相比于一般光束具有不同的特性,人们开始研究矢量光束的产生方法。通过采用空间光调制器进行空间偏振控制的方法可以产生各种矢量光束。矢量光束主要应用在超分辨率显微，光学微粒操纵等领域中。