螺旋相位片與零級渦旋半波片都被用于產生空心的拉蓋爾-高斯光束，俗稱渦旋光。有些需要獲得渦旋光束的應用場合，用戶既可以選擇零級渦旋半波片，又可以選擇螺旋相位板。但零級渦旋半波片是偏振元件，和入射光的偏振態有關，螺旋相位片是衍射元件（DOE），輸出效果與入射光的偏振態無關。那么，區分螺旋相位片與零級渦旋半波片呢？海納光學特意為行業同仁做了如下對比。

零級渦旋半波片和螺旋相位板有很多相似之處

-它們都要求輸入光束為基模的TEM00波，在這個前提條件下兩個元件才能發揮作用；

-都是針對單波長起作用，例如800nm的零級渦旋半波片只能用于800nm的激光，如果波長變為1064nm，則需更換另一塊零級渦旋半波片，對于螺旋相位片也是同樣的道理；

-都有拓撲荷數的概念，而且有不同拓撲荷數的產品，例如m=1,2 9。兩個產品拓撲荷數的定義一致，拓撲荷數每增加1，則渦旋光束的相位變化增加2π；

-兩者同屬于透射式的元件，透過率都大于98%，能量利用率非常高。

當激光通過螺旋相位片以后它的相位分布發生了改變，但是振幅分布不變，通常情況下所得到的光束不再是單模光束，而是很多模式的疊加。

渦旋波片（Vortex Retarder）作為一種偏振光學元件，可用于光場調控，可以調控光場的振幅、相位等參數，可以生成矢量偏振光束和渦旋光束。其中，零級渦旋半波片（WPV）是采用液晶聚合物，能在整個通光孔徑上產生特定的相位延遲，而它的快軸又在光學區域連續旋轉，所以渦旋半波片能夠就將偏振光調控成不同的偏振圖案。

拓撲荷數為1或2的零級渦旋半波片都可以產生空心的拉塞爾高斯光束，但是終光束的偏振方向不同，m = 1的波片產生的空心孔比m=2更小、更圓。當入射光的波長與設計的波長出現偏差時，所得到的空心孔的光束輪廓就會變差。幾乎所有的渦旋波片所產生的徑向偏振光在垂直光傳播的橫截面上的電場矢量都是沿圓的徑向呈射線狀。

圖4 徑向偏振光

對于渦旋波片而言，它可以將線性偏振光轉變為矢量偏振光,如果入射光的偏振方向與渦旋波片0°快軸角度平行時，出射光為徑向偏振光；如果出射光的偏振方向與渦旋波片0°快軸角度垂直時，出射光為角向偏振光；如果入射光的偏振方向與渦旋波片0°快軸成一定角度時，光束的結構為環形，中心為暗斑。

當入射光為圓偏振光時，渦旋波片可以講入射光轉換為渦旋光束，光強分布也是環形光斑，中心為暗斑。

當波片的適用范圍是在較寬溫度和波長時，應該選擇零級或者真零級波片；當波長的帶寬和溫度帶寬沒有要求，多級波片應該是較高的選擇。

零級渦旋半波片和螺旋相位板也有一些明顯的區別

-首先，零級渦旋半波片是采用液晶材料的偏振光學元件，輸入光的偏振態對輸出光束有很大影響，可以控制輸出光束實現多種偏振狀態。而螺旋相位片產生渦旋光，用戶一般更注重使用其調制軌道角動量的特性；

-材料不同，螺旋相位片采用熔融石英材料，不管應對超大功率激光還是高能量的超快飛秒激光都游刃有余，而零級渦旋半波片由于采用液晶聚合物材料，在損傷閾值方面都有很大差距，高功率激光有可能將其打壞；

-渦旋波片能將入射的TEM00的高斯光轉換成兩種不同的環形光束，分別是矢量偏振光束和渦旋光束，而螺旋相位片只能生成渦旋光束。

螺旋相位片和零級渦旋半波片的對比