LG光束由拓扑荷数l和径向指数p共同描述,根据径向指数p的不同可以分为零阶径向LG光束和高阶径向LG光束。其中零阶径向LG光束为单环状的涡旋光,高阶径向LG光束有p+1个环,它可提供更多的控制参数,在微粒操控方面具有独特的应用优势。
LG光束在柱坐标系下源平面处的复振幅表达式为 (1)

式中,A0为振幅,
,一般取值为常数;θ为方位角;w0为高斯光束的半径;l为拓扑荷数,其取值范围为(-∞,+∞),可以是整数,也可以是分数。为拉盖尔多项式。广义拉盖尔多项式有如下解析表达式(2)

当p=0时,
=1,此时公式(1)可简化为

此即零阶径向LG光束的复振幅表达式。
当p≠0时,令=0有p+1个 满足方程。所以,高阶径向LG光束具有多环状强度分布的特点,其光强分布呈p+1个亮环。下图为零阶及高阶径向LG光束。
