Poincaré Bessel Beams: Structure and Propagation
高斯光束中偏振和空间模式的不可分离叠加已经显示出编码在光的横模中的空间可变偏振的丰富图案，具有许多应用的潜力。在这项工作中，我们调查编码类似类型的叠加贝塞尔光束。我们发现，类似于在庞加莱-高斯光束中观察到的，庞加莱-贝塞尔光束可以通过贝塞尔模叠加产生。它们显示了偏振模式与旋错的偏振椭圆的方向和映射的庞加莱球到横模。本文报道了在贝塞尔模的多环剖面中观测到的柠檬、星和monstar向错。通过操纵分量贝塞尔光束的角谱，由于线性增加的传播相位差，我们能够沿着非衍射范围赋予图案的线性旋转。
2019-08-22 physics.optics
Bessel-X waves: superluminal propagation and the Minkowski space-time
超光速行为近年来得到了广泛的研究，特别是关于信号传播中的超光速现象。特别关注的是贝塞尔-X波的传播，因为一些实验结果表明，这些波的相速度和群速度都大于光速c。然而，由于信号速度没有一个确切的定义，关于信号传播（或信息传播速度）的问题一直没有一个明确的答案，本文是对这一争论性问题的一般性讨论。通过分析贝塞尔X波在伪欧几里德时空中的存在场，可以给出传播的一般描述，并克服与信号速度定义有关的具体问题。
2006-03-13 physics.optics
A simple algorithm for the design of accelerating Bessel beams with adjustable features along their propagation
本研究提出一种简单方法，设计具备任意轨迹、强度/宽度/轨道角动量可沿传播方向预设调制的自加速无衍射光束，并分别通过近轴实验与非近轴数值模拟验证了方法的有效性。
2022-09-13 physics.optics
Propagation-invariant beams with quantum pendulum spectra: from Bessel beams to Gaussian beam-beams
利用量子力学单摆的本征函数描述了一类新的传播不变光束。这些光束，其频谱（限于一个圆圈）是双周期的马修功能的方位角，取决于一个场强参数。当参数为零时，钟摆光束是贝塞尔光束，当参数接近无穷大时，它们类似于横向传播的一维高斯波包（高斯光束-光束）。摆梁是在平方角动量算子和线性动量算子之间插值的算子的本征函数。分析揭示了与马蒂厄光束的联系，并深入了解傍轴近似。
2013-07-26 physics.optics
Engineering the axial intensity of Bessel beams
由于光沿光轴传播的锥形性质，贝塞尔光束（BB）在有限的传播距离上不受衍射的影响。这在激光制造中提供了有前途的优势。然而，BB沿传播方向表现出显著的强度变化。我们提出了一种简单的技术，工程师的轴向强度的BB超过厘米长的传播距离，而不扩展的入射激光束。该方法使用两个衍射光学元件（DOE），一个将输入的高斯光强分布转换为中间光强分布，该中间光强分布照射第二个DOE，二元轴棱锥。可以制造在几厘米长度上具有所需轴向强度分布的BB。
2017-11-02 physics.optics
Manipulating propagation and evolution of polarization singularities in composite Bessel-like fields
具有偏振奇异性的结构光场因其在传输过程中保持拓扑不变性的能力而受到广泛关注。在过去的20年里，在物理系统的数学描述、产生和检测技术、传播动力学和应用等方面取得了许多进展。然而，最关键和最困难的任务之一仍然是操纵PS与多个自由度，特别是在三维（3D）定制的光场。提出并证明了在复合矢量光场上叠加具有正交偏振态的类贝塞尔模所得到的纵向PS线。场中嵌入的PS可以被操纵以沿着任意轨迹稳健地传播，或者在3D空间中的按需位置处相互湮灭、复活和变换，从而允许灵活地定制复杂的PS拓扑形态和强度图案。我们的研究结果可以刺激对奇异光学的进一步研究，并有助于微操作，微结构制造和光学加密等应用。
2022-07-18 physics.optics
Bessel Gaussian Beam Propagation in a Thermally Induced Axially Varying GRIN Medium
Özyeğin University（奥兹耶金大学）
研究热诱导轴向变化GRIN介质中Bessel高斯束传播，推导了考虑轴向吸收的闭式ABCD传输矩阵，验证其在均匀介质和常梯度GRIN极限下的有效性。
2026-03-23 physics.optics
Propagation of Laguerre-Gaussian and Bessel-Gaussian scalar beams in an effective anisotropic background
Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa（墨西哥自治大学伊斯塔帕拉帕分校）
该研究探讨有效各向异性背景下结构化标量光束的传播，采用格林函数方法，以拉盖尔-高斯、贝塞尔-高斯光束为对象，揭示各向异性对径向强度分布等的调控作用。
2026-08-20 physics.optics
Spatiotemporal Amplitude and Phase Retrieval of Bessel-X pulses using a Hartmann-Shack Sensor
我们提出了一种新的实验技术，它允许一个完整的表征超短光脉冲在空间和时间。结合著名的频率分辨光学门控技术的时间轮廓的脉冲与Hartmann-Shack传感器的近场测量的检索，我们能够检索的Bessel-X脉冲的时空振幅和相位轮廓。通过跟踪脉冲沿传播方向的演化，我们突出了脉冲峰值的超光速传播。
2009-04-06 physics.optics
Depth-controlled Bessel beams
提出了一种可独立切换的环形光阑，用于准传输不变光束的三维控制。我们证明了我们的液晶设计概念保持了相干性并产生了贝塞尔光束结构。
2016-07-08 physics.optics
Unraveling the vector nature of generalized space-fractional Bessel beams
本文给出了柱坐标系下齐次空间分数阶Helmholtz方程的精确解析解。这个解称为矢量空间分数贝塞尔光束（SFBB），它是由洛伦兹规范条件和赫兹矢量变换建立的。我们执行标量和矢量波分析集中在电磁学的应用，特别是在光束的尺寸与其波长$(k_r \approx k)$相当的情况下。研究了光纤的衍射和自修复特性，着重研究了光纤的偏振态和横向传输模式。由于连续阶轨道角动量依赖性，该光束可以作为普通整数贝塞尔光束和分数贝塞尔光束之间的桥梁，因此，可以被认为是适用于整数维和分数维空间的空间分数波方程的广义解。所提出的SFBB提供对光束特性的更好控制，并且可以容易地使用数字微镜器件（DMD）、空间光调制器（SLM）、超表面或螺旋相位板来生成。我们的发现为电磁波传播提供了新的见解，从而为光镊、折射率传感、光阱和光通信等领域的新应用铺平了新的道路。
2021-07-17 physics.optics
Filament propagation length of femtosecond pulses with different transverse modes
实验研究了高斯光束、拉盖尔-高斯光束和贝塞尔-高斯光束在水中的增强和传输。这些不同的横模入射激光脉冲从一个初始的高斯光束，通过使用计算机生成的全息技术创建。我们发现，在相同的峰值强度、脉冲宽度和光束中心尺寸的条件下，Bessel-Gaussian入射光诱导的丝状体长度比其他横模诱导的丝状体长度长。为了更好地理解贝塞尔-高斯光束的传输，我们进行了更详细的研究的灯丝长度作为径向模瓣的数量的函数。长度随波瓣数的增加而增加，这意味着径向模态波瓣作为中心强度峰形成的细丝的能量库。
2014-06-24 physics.optics
Superluminal Behaviors of Modified Bessel Waves
电磁波传播实验为超光速现象提供了大量的实验证据，结果表明相位时间确实描述了势垒穿越时间。基于外推相时方法和数值计算方法，我们证明了与实宗量的普通贝塞尔波相反，修正贝塞尔波的群速度是超光速的，并得到如下结果：1）群速度随传播距离的增加而增加，这与倏逝平面波的情况相似; 2）在波数较大时，群速度随波数的增加而减小，这与倏逝平面波的情况相似; 3）在波数较小时，群速度随波数的增加而增大，这与倏逝平面波的情况不同。
2006-11-10 physics.optics
Syncopated Bessel beams
Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica (INAOE)（国家天体光学与电子研究所）
本文提出了一种新的精确解，通过在源处对方位相位进行正弦调制，打破方位对称性，使光束传播轨迹偏转并保持自缩放不变性。
2026-04-26 physics.optics
Electromagnetic waves in uniaxial crystals: General formalism with an application to Bessel beams
本文提出了一种描述双折射介质中完全一般的电磁波传播的数学形式。得到了平面界面折射和反射的解析公式。作为一个特例，详细分析了贝塞尔光束以任意角度入射的情况。给出了一些数值计算结果，显示了光学涡旋的形成和破坏。
2008-11-26 physics.optics
Formation of axially modulated plasma strings by filamentation of interfering femtosecond Bessel beams
University of Tehran（德黑兰大学）；Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)（基础科学高等研究院）
通过干涉的飞秒贝塞尔光束丝状作用形成轴向调制的等离子体丝，具有可调周期和高调制深度。
2025-11-29 physics.optics
Directly measuring the spatiotemporal electric field of ultrashort Bessel-X pulses
利用具有微米级空间分辨率和飞秒级时间分辨率的SEA TADPOLE，我们首次报道了超短Bessel-X脉冲的直接时空测量。我们证明了它们的传播不变性和超光速，并通过模拟验证了我们的结果
2009-04-11 physics.optics
Quasi-ideal dynamics of vortex solitons embedded in top-hat nonlinear Bessel beams
自散焦介质中的非线性贝塞尔光束被认为是一种自然的、无衍射的背景，在这种背景中，涡旋孤子可以嵌套、相互作用并在比通常的高斯或超高斯背景大一个数量级的传输距离上生存。涡旋孤子的动力学特性接近理想均匀背景下的动力学特性，阻止了涡旋的螺旋和衰减，从而使涡旋转向易于应用。
2017-05-31 physics.optics
Diffraction-free and dispersion-free pulsed beam propagation in dispersive media
在自由空间中传播的脉冲贝塞尔光束经历类似于脉冲传播中的反常色散的衍射效应。然后，它示出，在正常色散材料中的脉冲贝塞尔光束可以保持衍射和色散自由由于相互抵消的衍射和群速度色散。用于局部传输的贝塞尔横向分布的大小由材料在脉冲载波频率下的色散特性确定。
2001-04-06 physics.class-ph physics.optics
On the Generation of Topological Vector Solitons from Bessel Like Beams
光学文献中的耦合孤立波被称为矢量孤立子，以反映它们在相互碰撞后仍然保持不变的粒子性质。它们是由光强度引起的光学材料折射率的非线性变化产生的。我们发现，类贝塞尔光束产生的二次谐波光强分布是由同心环包围的各种几何形状的孤子组成的，其中一个是两个半径相近的中心孤子，它们被椭圆同心环打结。我们观察到它们的几何形状和强度分布依赖于入射到非线性介质上的基本贝塞尔光束的拓扑荷。我们表明，他们的空间分布是不变的传播。我们观察到它们的行为类似于波列中的螺旋位错：它们以与光束传播方向成$90^\circ$角的方式碰撞并反弹。通过这种方式，我们产生了链接的倍频贝塞尔型矢量孤子与不同的拓扑结构，这是打结，因为他们沿着光轴振荡，在实验室环境中传播时。
2022-06-22 physics.optics
On the Generation of Topological Vector Solitons from Bessel-Like Beams
光学文献中的耦合孤立波被称为矢量孤立子，以反映它们在相互碰撞后仍然保持不变的粒子性质。它们是由光强度引起的光学材料折射率的非线性变化产生的。我们发现类贝塞尔光束产生的二次谐波强度分布是由同心环包围的各种几何形状的孤立子组成的;其中一个是两个半径相似的中心孤立子，由椭圆同心环打结。我们观察到它们的几何形状和强度分布依赖于入射到非线性介质上的基本贝塞尔光束的拓扑荷。我们表明，他们的空间分布是不变的传播。我们观察到它们的行为类似于波列中的螺旋位错：它们以与光束传播方向成90 $^\circ$角的方式碰撞并反弹。通过这种方式，我们已经产生了链接的倍频贝塞尔型矢量孤子与不同的拓扑结构，这是打结，因为他们沿着光轴振荡，在实验室环境中传播时。
2022-06-22 physics.optics
Bessel-Gauss beams of arbitrary integer order: propagation profile, coherence properties and quality factor
Instituto Politécnico Nacional（国立理工学院）；Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo（伊达尔戈自治大学）；Cinvestav（墨西哥国立理工大学高级研究中心）
本文提出在梯度指数介质中生成任意整数阶贝塞尔-高斯光束的方法，并揭示了其与SU(1,1)群的关联。
2023-10-13 math-ph math.MP physics.optics
From amorphous speckle pattern to reconfigurable Bessel beam via wavefront shaping
贝塞尔光束是一种无衍射的光结构，可以用简单的桌面光学元件，如轴棱锥透镜或环形空间滤波器和相干激光束产生。其主要特点之一是贝塞尔光束在传输几米后仍保持其空间特性。在本文中，我们展示了一个系统和方法，用于产生贝塞尔光束从非晶散斑图案，利用自适应优化的空间光调制器。这些散斑是由通过散射幕传输的光模式产生的，并由环形滤波器选择。与所提出的策略，它是可能的，在用户定义的位置，可重构，无衍射贝塞尔光束通过无序介质。
2015-11-16 physics.optics
Resampling the transmission matrix in an aberration-corrected Bessel mode basis
对样品的光传输矩阵（TM）的研究揭示了光在其中传输的重要统计特性，而这些统计特性的准确性在很大程度上取决于测量TM的基片的正交性和完备性。虽然传统的实验方法遭受采样效应和光学像差，我们使用的第一类贝塞尔模式的基础上忠实地恢复的奇异值，本征值和本征模式的光传播通过有限厚度的空气。
2020-12-06 physics.optics
Tunable self-similar Bessel-like beams of arbitrary order
我们预测，任意整数阶的类贝塞尔光束可以表现出可调的自相似行为（在适当的拉伸变换下采取不变的形式）。具体地说，通过工程的振幅和相位的输入平面在真实空间中，我们表明，它是可能产生高阶涡旋贝塞尔光束的空心半径完全可控，在传输过程中的最大强度。此外，利用类似的方法，我们还证明了产生具有可控束宽和最大光强的零阶类贝塞尔光束的可能性。我们的数值结果与我们的理论预测非常吻合。
2020-02-24 physics.optics
Nonlinear Bessel beams
从非线性薛定谔方程出发，研究了克尔非线性效应对线性无衍射贝塞尔光束的影响。示出的非线性主要影响贝塞尔光束的中心部分，产生径向压缩或减压取决于非线性是否聚焦或散焦，分别。分析了高斯截断贝塞尔光束在克尔非线性作用下的动力学性质。结果发现，虽然在均方根意义上的宽度平衡的条件存在，光束的轮廓变得强烈的变形过程中的传输，并可能表现出的现象的整体和部分崩溃。
2003-05-20 physics.optics
Generalized Bessel beams with two indices
该研究通过设计 Bessel 光束的角谱，提出一类具有两个指数的标量 Helmholtz 方程精确解，并分析其在近轴条件下的结构与传播特性。
2014-02-20 physics.optics
Detection of Bessel beams with digital axicons
提出利用数字轴棱锥检测任意径向与方位角指数贝塞尔光束的方法，并在空间光调制器全数字装置中验证其低串扰、高保真及在自重建和大气湍流分析中的用途。
2014-05-29 physics.optics
Spatial and temporal characterization of a Bessel beam produced using a conical mirror
实验分析了用圆锥镜产生的贝塞尔光束，特别注意其超光速和无衍射特性。我们的空间特征的光束在径向和轴上的尺寸，并验证了中心峰不传播超过73厘米的传播距离。此外，我们还测量了光束在自由空间中的超光速相速度和群速度。空间和时间的测量结果与理论预测吻合良好。
2008-12-15 physics.optics
Photon centroids and their subluminal propagation
该研究分析自由空间中电磁波包的能量密度与光子概率质心的传播特性，发现二阶近轴近似下二者因横向限制和衍射以相同亚光速传播，三类波包的该效应均可实验观测，高斯波包传播12个瑞利长度会累积半波长延迟。
2023-06-05 physics.optics
Shaping caustics into propagation-invariant light
结构光已经彻底改变了光学粒子操纵和纳米级材料加工。特别是，传播不变的结构光场，如贝塞尔光束，使应用程序，需要强大的强度分布。它们的自我修复性质有助于成像，例如在光片显微镜中具有增强的分辨率。传播不变场如艾里、贝塞尔和马蒂厄光束的突出的高强度特征可以用焦散线来理解。虽然这些光束在材料处理和捕获中有许多应用，但这些技术将大大受益于结构化的、可控制的强度，这些强度的形状远远超出了标准的传播不变光束族。在这里，我们通过两种不同的方法来裁剪它们的焦散线，从而推广了传播不变光束。我们通过实验实现各种定制的传播不变光束来说明这些方法，其图案范围从简单的几何形状到复杂的配置，如单词。这种方法澄清了已知的解决方案是一个更一般的一组传播不变的字段与强度最大值集中在任何所需的曲线的一个小的子集。
2019-11-18 physics.optics
Inverted pin beams for robust long-range propagation through atmospheric turbulence
本研究提出一类空间分布呈“倒针”形态的新型光束，经渐近分析其近轴横向振幅为贝塞尔函数且传输中宽度渐增，数值实验显示其以闪烁指数衡量的抗大气湍流性能优于多种优化后的常规光束，在中强起伏区优势明显。
2023-10-02 physics.optics
Efficient generation of isolated attosecond pulses with high beam-quality by two-color Bessel-Gauss beams
高效率、高光束质量的孤立阿秒脉冲的产生是阿秒光谱学的基本要求。数值研究了双色贝塞尔-高斯光束驱动下中性稀有气体介质中超连续谱的产生。结果表明，在平台区获得了有效的光滑超连续谱，产生的阿秒脉冲在远场的空间分布为类高斯型，发散角为0.1 °。这种具有高光束质量的明亮光源有利于阿秒时间尺度上微观过程的检测和控制。
2011-09-20 physics.optics
Three-dimensional optical vortices in nonlinear Bessel waveguides
Universidad Politécnica Salesiana（salesian理工大学）；Universidade de Vigo（维戈大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
该研究探究携带轨道角动量的光子弹在贝塞尔结构非线性渐变折射率波导中的形成、稳定性与传播动力学，利用平方贝塞尔折射率分布实现其稳定，获多解族共存的特性，为非线性光局域化及先进光子应用提供新方向。
2026-08-31 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Non-diffracting chirped Bessel waves in optical antiguides
本文提出光学反波导中近轴波动方程的无衍射啁啾贝塞尔波解，并通过数值模拟证明其有限能量形式可抵抗散焦、弯曲和偏心发射影响，且具有自愈能力。
2015-02-03 physics.optics
Nonparaxial accelerating Bessel-like beams
介绍了一类新的非傍轴加速光波。这些光束具有类似贝塞尔的轮廓，当波在自由空间中传播时，它们能够沿着相当任意的轨迹横向移动。这个概念扩展了我们以前提出的傍轴加速贝塞尔光束，包括亚波长波瓣和/或大轨迹角的光束。当入射平面上的相位被设计成使得干涉光锥沿着预定路径聚焦时，就会产生这种波。当这些光锥的角度固定时，光束在与其轨迹垂直的平面上具有无衍射贝塞尔轮廓，这可以被认为是非傍轴区域无衍射传播的广义定义。导致这些结果的分析程序是基于Rayleigh-Sommerfeld衍射的射线光学解释，并详细介绍了该分析程序。通过一系列的数值例子和各种轨迹的建议波的演变证明。
2013-10-08 physics.optics
Control of spatial four wave mixing efficiency in Bessel beams using longitudinal intensity shaping
无衍射贝塞尔光束由于其在非线性传输和非线性压缩条件下的稳定性而引起了人们的广泛兴趣。然而，已知克尔非线性耦合引起显著的纵向强度调制，这不利于均匀等离子体的产生或用于透明材料的处理中的应用。这些非线性不稳定性产生的新的空间光谱成分，通过一个初始阶段的连续光谱展宽，然后由四波混频。在本文中，我们调查分析和数值模拟这些过程，并表明，非线性不稳定性可以通过输入光束的空间光谱相位的形状控制。这为抑制新频率的非线性增长和控制超短脉冲在光纤中的传输开辟了新的途径。
2019-10-14 nlin.PS physics.optics
Exponential beams of electromagnetic radiation
我们发现，除了众所周知的贝塞尔，厄米-高斯，拉盖尔-高斯光束的电磁辐射，也可以构建指数光束。这些光束的特征在于由ρ的指数函数描述的横向方向上的衰减。指数光束，如贝塞尔光束，携带确定的角动量，并且沿着传播方向是周期性的，但与贝塞尔光束不同的是，它们每单位光束长度具有有限的能量。通过广泛使用Riemann-Silberstein矢量和仅用一个复变函数表示的麦克斯韦方程组的解的Whittaker表示，这些梁的分析被大大简化。通过将指数光束构造为贝塞尔光束的波包，使贝塞尔光束与指数光束之间的联系变得清晰。
2006-07-31 physics.optics
Large-Angle Bending Transport of Microparticles by Acoustic Half-Bessel Beams
传统的通过光或声音的微粒传输是沿着直线实现的。近年来，随着自加速艾里光束的出现，这一限制在光学领域得到了突破，自加速艾里光束具有许多独特的性质，弯曲传播、无衍射和自修复。然而，艾里光束的弯曲角是相当小的，因为它们只是二维（2D）亥姆霍兹方程的傍轴解。在这里，我们提出了一种新的微操作，通过使用声学半贝塞尔光束，这是严格的二维亥姆霍兹方程的解决方案。与艾里束相比，粒子轨迹的弯曲角要陡得多（超过90 °）。微粒的大角度弯曲传输对复杂的散射环境具有鲁棒性，使得从胶体到生物科学的广泛应用成为可能。
2014-11-18 physics.optics
Nonlinear vortex light beams supported and stabilized by dissipation
我们将非线性贝塞尔涡旋光束描述为非线性薛定谔方程的定域定态解，该方程包含一个耗散项，该耗散项解释了在普通光学介质中发生的高功率多光子吸收过程.在这些光束中，能量和轨道角动量被永久地转移到内部非线性环中的物质，同时它们被来自外部线性环的螺旋向内的能量和角动量流所补充，作为一个内在的水库。与涡旋孤子和耗散涡旋孤子不同，这些涡旋光束的存在并不严格依赖于色散非线性的精确形式，如克尔自聚焦或自散焦，并且不需要平衡增益。他们已被证明发挥突出的作用，在“管状”的实验与强大的，携带涡流的贝塞尔光束，在那里他们作为吸引子的光束传播动力学。非线性贝塞尔涡旋光束为环形涡旋光束在均匀自聚焦克尔介质中的稳定传输问题提供了一种新的解决方案。稳定性分析表明，存在单涡或多涡的非线性Bessel涡束，这些涡束对方位向破裂和坍缩是稳定的，而使这些涡束稳定的机制是耗散。非线性Bessel涡旋光束的稳定性解释了在圆管折射实验中的观测结果。
2017-02-22 physics.optics
Optical Bessel-like Beams with Engineered Axial Phase and Intensity Distribution
本文提出利用矢量贝塞尔光束叠加构造光学针并灵活调控轴向强度分布，通过空间光调制器实验验证不同轴向分布光束的产生，同时分析了介质界面对光学针引入的球差与像散畸变及其校正方法。
2023-10-26 physics.optics
Manipulating neutral particles in Bessel beams: from rings, through fixed helices to 3D traps
研究了中性可极化原子（本文中也称中性粒子）在贝塞尔光束场中的运动。它是在数字的方式显示，贝塞尔环，即，高能量集中的区域可以捕获正极化性的粒子（红失谐光束中的原子）。这种俘获只发生在垂直于波传播的平面内，并且沿光束的运动不受限制。当光束与同向传播的同频平面波叠加时，粒子被沿螺旋线引导，固定在空间中。这些螺旋的形状取决于表征电磁场的参数，而不是被引导粒子的初始状态。根据贝塞尔光束的涡度，这些螺旋线可以是左旋的或右旋的。在涡量为零的特殊情况下，螺旋线退化为真正的三维环，可以作为$3D$陷阱。势谷的新结构可以应用于平行引导或捕获几个独立的原子，每个原子都在自己的陷阱中。
2019-11-04 physics.optics
Controllable light capsules employing modified Bessel-Gauss beams
我们报告，在理论和实验上，一类新的控制光胶囊几乎完美的黑暗，直接采用修改后的贝塞尔-高斯光束的固有特性。这些光束在传输过程中，只要适当选择参数，就能自然地产生三维瓶状区域。值得注意的是，可以通过调整光束参数来控制光学瓶以展示各种几何形状，从而产生可调节的光胶囊。我们详细了解了由修改后的贝塞尔-高斯光束产生的光囊的理论起源和特性。此外，首次采用基于二进制数字微镜器件（DMD）的方案，通过精确的幅度和相位控制对空心光束进行整形。此外，我们证明了他们的能力，光学捕获的核壳磁性微粒，这在生物医学研究中发挥着特殊的作用，与全息光镊。因此，我们的观察提供了一个新的途径，产生和控制瓶束，并将扩大潜在的微观操纵吸收粒子，气溶胶，甚至单个原子。
2016-05-11 physics.optics
All-optical 3D atomic loops generated with Bessel light fields
利用贝塞尔光束的传输不变性及其横向结构，比较分析了四种不同构型及其组合对冷原子的影响。我们表明，即使在温度下的原子质心运动的经典描述是有效的，光和原子之间的动量，能量和轨道角动量的交换产生有效的工具，全光捕获，运输，并在一般情况下，操纵冷原子的运动状态。
2008-11-29 physics.atom-ph physics.optics
Generalized revival and splitting of an arbitrary optical field in GRIN media
在非傍轴传播算子的假设下，研究了具有任意初始条件的电磁场在二次梯度折射率介质中的传播。我们证明了在特定的周期距离上，传播场是由初始场和反射场的叠加的分数阶傅里叶变换给出的，并证明了在特定的波长下，初始场存在分裂和恢复。我们应用这一结果，第一个初始领域的贝塞尔函数，并表明它分裂成两个广义贝塞尔函数，第二，艾里函数。在这两种情况下，我们的结果进行了比较与精确的数值。
2016-03-10 physics.optics
Frozen Waves: Stationary optical wavefields with arbitrary longitudinal shape, by superposing equal-frequency Bessel beams
本文研究了如何利用贝塞尔光束获得具有高横向局域性的定常局域波场，并且其纵向强度分布在传播轴的选定区间0 < z < L内可以呈现任何所需的形状。该强度包络保持静态，即，速度v=0;正因为如此，我们称之为“冻结波”这样的波动方程（特别是麦克斯韦方程组）的新解。这些解决方案可以用于许多不同的和有趣的应用中，如光镊、原子导向器、光学或声学传感器、各种重要的医学目的等。
2004-07-25 physics.class-ph physics.optics
Controllable Spatial Array of Bessel-like Beams with Independent Axial Intensity Distributions for Laser Microprocessing
本文提出通过叠加不同锥角贝塞尔光束构建任意轴向强度分布光学针的方法，并利用空间光调制器生成可控空间阵列，同时分析了光束间干涉限制及界面畸变的补偿方法。
2023-10-26 physics.optics
Realization of Non-diffracting and Self-healing Optical Skyrmions
该研究通过两个正交 Bessel 模式叠加与模式匹配，理论构建并提出实验实现传播中偏振结构不变、具有无衍射和自愈特性的光学斯格明子。
2024-02-29 physics.optics
Extremely high-aspect-ratio ultrafast Bessel beam generation and stealth dicing of multi-millimeter thick glass
报道了一种超快光束整形器的研制，该整形器能产生大锥角的贝塞尔光束，在超过8 mm的传输距离内保持亚波长直径的高强度热点，产生高宽高比超过10~000：1的高强度聚焦区。在整形器中没有中间聚焦允许整形非常高的能量，高达焦耳水平。我们证明的原则应用的贝塞尔光束整形器的隐形切割厚玻璃，高达1厘米。我们期望这种高能量贝塞尔光束整形器将在高强度激光物理的几个领域中得到应用。
2019-08-20 physics.app-ph physics.optics
Higher order harmonic generation and strong field ionization with Bessel-Gauss beams in a thin jet geometry
用于强场科学的高斯光束的一个有前途的替代品是贝塞尔-高斯（BG或类贝塞尔）激光束，因为它们很容易用现成的光学器件产生，并提供更大的光斑尺寸和工作距离的灵活性。在这里，我们使用的BG光束产生的透镜轴棱锥光学系统的高次谐波产生（HHG）在薄气体射流。相互作用区域的有限尺寸允许沿着传播轴扫描HHG产率。此外，通过测量电离产率与极紫外（XUV）一致，我们能够区分最大电离区域和最佳XUV生成区域。这种区别是非常重要的BG领域的BG光束与轴棱锥的产生往往会导致振荡的轴上强度，这可以被利用为扩展的相位匹配条件。我们观察到这样的振荡的电离和XUV通量沿传播轴的第一次。与高斯模式的情况一样，谐波产额在最高电离点处不是最大的。最后，尽管贝塞尔光束在远场中的中心具有孔，但是XUV光束被很好地准直，使得BG模式在期望基波的空间滤波时是很好的替代方案。
2021-02-10 physics.atom-ph physics.optics
Stationary and stable light beam propagation in Kerr media with nonlinear absorption with controllable dissipation patterns
本文研究了具有任意强度和耗散横向图案的光束在具有非线性吸收的自聚焦克尔介质中的稳定和鲁棒传输。当非线性吸收是由于在透明介质（例如玻璃或空气）中在高光束功率下的多光子电离时，这些光束可以产生具有定制几何形状的多个等离子体通道。它们的性质和空间特性进行了详细讨论，以及法律确定它们的自发形成从相干叠加的贝塞尔光束的不同振幅和拓扑电荷。
2017-03-06 physics.optics
Reexamination of group velocities of structured light pulses
近年来，关于拉盖尔-高斯和贝塞尔脉冲光束在自由空间传输的理论和实验研究相继发表，但对这类脉冲的群速度却得出了相互矛盾和有争议的结论。根据测量方案的不同，群速度可以被定义为不同的。我们分析了不同版本的群速度是如何与输入（源）和输出（检测）平面之间的脉冲的可测量的旅行时间（飞行时间）相关的。分析是测试的理论模型-贝塞尔-高斯脉冲的传播路径表现出的亚光速和超光速区域。从解决文献中的矛盾，我们的主要结论是，不同版本的群速度是适当的，这取决于光束是否是空心的，以及脉冲是如何记录在输出平面-整体或空间分辨率。
2018-06-21 physics.optics
Recovery of local entanglement in self-healing vector vortex Bessel beams
无衍射光场最吸引人的特性之一是它们在经典和量子体系中都能在存在障碍物的情况下重建传播。在这里，我们证明了空间和偏振自由度之间的局部纠缠或不可分离性也会自我修复。我们测量并量化了两个自由度之间的不可分离度，当传播背后的各种障碍物，这是数字生成的。实验结果表明，即使在阻塞后不可分离度降低，但在经典自愈距离内，不可分离度恢复到最大值。为了证实我们的发现，我们进行了Clauser-Horne-Shimony-Holt Bell不等式测量，证明了不可分离性的自重构。这些结果表明，通过选择合适的包络波函数，可以恢复光子内部自由度之间的局域纠缠。
2018-05-21 physics.optics
Wave-optics description of self-healing mechanism in Bessel beams
贝塞尔光束在光学中的重要性在于它不扩散地传播，并且可以在其路径上放置的障碍物后面重建自己，然而，对后一种性质的严格的波动光学解释是缺失的。在这项工作中，我们研究的重建机制，通过波动光学的描述。我们得到的表达式的最小距离超过障碍，在那里的光束重建本身，这是在密切的协议与传统的几何光学确定。我们的研究结果表明，自愈机制的物理基础可以完全解释在平面波的传播与径向波矢量躺在一个环。
2014-10-15 physics.optics quant-ph
