高斯光束的衍射发散限制了众多激光系统性能，而贝塞尔光束凭借无衍射、自修复、超长焦深三大特性，突破了传统光束局限。来自南洋理工大学的综述系统梳理了贝塞尔光束的理论、生成方案及前沿应用方向。
贝塞尔光束具备独特的横向光强与相位结构，拥有无衍射、自修复、大焦深等激光传输特性。这类由光束构型决定的优异特性，使其成为现代激光光束整形与结构光工程领域的核心研究对象。
主要生成方案：
· 轴棱锥（Axicon）：折射型轴棱锥是最经典的贝塞尔光束产生方式，结构简单、光效高；
· 空间光调制器（SLM）：通过加载相位掩模可灵活生成飞秒贝塞尔光束，并实现动态调控；
· 超表面器件：通过纳米结构实现传输方向上偏振连续变化的贝塞尔光束，高度集成化。
典型应用：
· 生物医学成像：结构光照明贝塞尔光束显微镜（SIBM）可实现深层组织高分辨率成像，光片与三维体显微镜利用贝塞尔光束大焦深特性提升成像速度；
· 激光微纳加工：贝塞尔光束环切技术可在蓝宝石打出高深径比通孔，飞秒贝塞尔光束用于玻璃焊接、硅片纳米光刻、纳米通道阵列制备；
· 光镊与微流控：并行光镊可操控RNA聚合酶转录、捕获细菌和纳米颗粒；
· 自由空间光通信：抗湍流贝塞尔光束可提升复杂环境下光链路稳定性；
· 新兴方向：三维生物打印、量子与超快激光系统、AI自适应光束调控。
贝塞尔光束已从经典光学理论研究拓展为多学科科研工程的核心工具。随着超表面、AI自适应光学等技术融入，其在生物医学、精密制造、量子光子学领域的边界还在持续拓展。
内容来源：长三角G60激光联盟
