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光作为信息的载体，具有振幅、相位以及偏振态，通过相应的技术可将其携带的信息解析出来；由于光具有传播速度快、携带信息容量多等特点，已经被普遍应用于各种领域并且成为一种趋势，比如迅猛发展的光纤通信。绝大部分的激光器的输出模式为单纯的基模高斯光束，被普遍应用于光学研究当中；然而，随着科学技术和应用的不断扩展，实际应用当中需要各种形式的光场分布，单纯的基模高斯光束难以满足实际需求，则需要对光场进行特定的调控。光场具有其特定的振幅、相位、频率和偏振参量，经过空间光场调控之后可以得到新颖的空间结构光场，从而满足实际需求并且扩展可应用领域。
由于衍射的存在，光在自由空间中传播时光斑的大小和强度会逐渐发生变化，这就使得光场在很多情况下的实际应用中受到了限制，所以研究学者期望能够在实验条件下得到随着光束的传播不发散的光束，从而有了无衍射光束。贝塞尔光束作为无衍射光束中的一种，具有无衍射性和自愈特性，使得贝塞尔光束在许多领域当中具有重要的应用价值，包括光学微操控、光学精密测量、空间光通信等；此外，贝塞尔光束具有超长的焦长(焦深)，适用于显微成像领域。显微成像领域多焦点(阵列焦斑)可以进行多通道扫描成像，使得成像速度成倍增加，由于大部分扫描显微成像和贝塞尔光束生成均用相干光源(时空均相干)，生成的阵列焦斑互相干扰大，难以满足多通道成像的需求。因此研究空间非相干的焦斑阵列的光学传输特性具有重要的使用价值，结合轴棱锥具有独特的线聚焦特性和超分辨特性，能进一步提升显微成像的性能。本文在不同光源照射情况下生成贝塞尔光束并研究其相关特性；此外，将贝塞尔光束扩展为贝塞尔光束阵列并应用于共聚焦扫描成像。具体内容包括：
基于传统轴棱锥法产生贝塞尔光束的原理，采用LED作为光源，设计了生成贝塞尔光束的实验方案。首先分析了不同底角的轴棱锥对贝塞尔光束的无衍射距离的影响；其次通过多组对比实验，分析了影响贝塞尔光束质量的因素并就此提出了改善方法；最后将单个贝塞尔光束扩展为贝塞尔光束阵列，将其应用于显微系统进行共聚焦扫描成像，实验结果表明可以提高系统的分辨率和成像速度。
采用激光作为光源，设计了生成空间非相干光束的实验方案，同样可以通过轴棱锥产生贝塞尔光束。分析了光源光强对生成贝塞尔光束的影响，提出应该灵活选择合适的光强大小；实验发现当平面波没有垂直入射轴棱锥时，即倾斜入射时将导致贝塞尔光束出现像散，影响光束质量；并且分析了轴棱锥的加工误差对产生贝塞尔光束带来的影响，发现与倾斜入射的原理相似；最后提出将轴棱锥放置于三维精密可调旋转台来修正像散。
由于衍射的存在，光在自由空间中传播时光斑的大小和强度会逐渐发生变化，这就使得光场在很多情况下的实际应用中受到了限制，所以研究学者期望能够在实验条件下得到随着光束的传播不发散的光束，从而有了无衍射光束。贝塞尔光束作为无衍射光束中的一种，具有无衍射性和自愈特性，使得贝塞尔光束在许多领域当中具有重要的应用价值，包括光学微操控、光学精密测量、空间光通信等；此外，贝塞尔光束具有超长的焦长(焦深)，适用于显微成像领域。显微成像领域多焦点(阵列焦斑)可以进行多通道扫描成像，使得成像速度成倍增加，由于大部分扫描显微成像和贝塞尔光束生成均用相干光源(时空均相干)，生成的阵列焦斑互相干扰大，难以满足多通道成像的需求。因此研究空间非相干的焦斑阵列的光学传输特性具有重要的使用价值，结合轴棱锥具有独特的线聚焦特性和超分辨特性，能进一步提升显微成像的性能。本文在不同光源照射情况下生成贝塞尔光束并研究其相关特性；此外，将贝塞尔光束扩展为贝塞尔光束阵列并应用于共聚焦扫描成像。具体内容包括：
基于传统轴棱锥法产生贝塞尔光束的原理，采用LED作为光源，设计了生成贝塞尔光束的实验方案。首先分析了不同底角的轴棱锥对贝塞尔光束的无衍射距离的影响；其次通过多组对比实验，分析了影响贝塞尔光束质量的因素并就此提出了改善方法；最后将单个贝塞尔光束扩展为贝塞尔光束阵列，将其应用于显微系统进行共聚焦扫描成像，实验结果表明可以提高系统的分辨率和成像速度。
采用激光作为光源，设计了生成空间非相干光束的实验方案，同样可以通过轴棱锥产生贝塞尔光束。分析了光源光强对生成贝塞尔光束的影响，提出应该灵活选择合适的光强大小；实验发现当平面波没有垂直入射轴棱锥时，即倾斜入射时将导致贝塞尔光束出现像散，影响光束质量；并且分析了轴棱锥的加工误差对产生贝塞尔光束带来的影响，发现与倾斜入射的原理相似；最后提出将轴棱锥放置于三维精密可调旋转台来修正像散。