1、“無衍射光束”由J. Durnin 于1987 年首次提出，它是自由空間標量波動方程的一組特殊解, 其場分布具有第一類零階貝塞爾函數(shù)J0的形式。它們的特點是在無界的自由空間傳播時，與傳播方向垂直的每個平面上光場分布是保持相同的，并且具有高度的局域化強度分布，也就是說光束中電場強度的橫向分布很集中，這類光場絕對不遭受到衍射擴展，Durnin將這種光束稱為無衍射光束。這個概念提出之后即得到很多實驗的驗證及各個方面的應用。 本論文主要

2、是探討激光光束經(jīng)過軸棱錐轉換后產(chǎn)生的無衍射光束的傳輸特性和聚焦特性。論文中，我們基于惠更斯－菲涅耳衍射積分理論研究了由軸棱錐產(chǎn)生的貝塞爾光束的傳輸特性，并且通過幾何光學解析無衍射光束的聚焦特性。實驗采用He-Ne激光器和半導體激光器作為光源，使用體視數(shù)碼顯微鏡和光束分析儀獲得無衍射光束的橫向光斑圖，并且與理論的數(shù)值模擬結果進行對比，發(fā)現(xiàn)基本吻合。同時我們還采用膠片掃描的方法測量了無衍射光束的中心光斑尺寸，測量了不同光闌孔徑和不同棱角情況

3、下的最大無衍射距離和傳播軸附近橫截面內(nèi)微小光孔中的光強，實驗結果顯示當激光光束經(jīng)過軸棱錐轉換后有一段距離功率變化很小，且分布近似貝塞爾分布，符合無衍射光束的特性；經(jīng)過聚焦后，呈現(xiàn)三維分布中空的光束――bottle beam，實驗結果與理論分析基本吻合。 由于無衍射光束的中心光斑尺寸很小，達到了μm量級，本論文的創(chuàng)新之處就是采用膠片掃描的方法精確測量了無衍射光束的中心光斑尺寸，并且經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，該方法測量的數(shù)據(jù)與理論分析基本吻合，