本发明公开了一种生成新型偏振态非均匀变化矢量光场的装置和方法。所述新型矢量光场装置包括生成系统及检测系统。生成系统包括激光器、半波片、偏振分光棱镜、涡旋半波片、反射镜以及1/4波片。检测系统包括1/4波片、检偏器及CCD相机。本发明在实验上生成了具有不同周期水平基矢和竖直基矢的矢量光场，因此其偏振态在空间上具有非均匀变化的特征。通过在偏振分光棱镜(8)后加入1/4波片，可以进一步生成新型杂化矢量光场。本发明光路简单，易于实现。通过改变涡旋半波片的阶数可以实现对矢量光场的偏振态调控。所生成的新型偏振态非均匀变化矢量光场可以作为一种新型的空间结构光场应用在粒子操控、高分辨成像和光学微加工等领域。