用波矢k躺在一錐體表面內的一組平面波的疊加推導出貝塞爾光束的表達式：

其中ψ為極角,A(ψ)是ψ任意復函數,而貝塞爾積分公式為：

即最后E(r,t)可簡單的寫成：

這里，

為徑向距離

J0是零階第一類貝塞爾函數,則由式所決定的橫平面上的光強分布為：

理論推導中發(fā)現(xiàn)無衍射光束垂直于傳輸方向的任意橫截面，其光強分布均服從第一類零階貝塞爾函數形式，故也稱“無衍射光束”為貝塞光束。貝塞爾光束除了具有無衍射性和自愈性外，它的光強分布對稱且沿直線傳輸，可用于激光準直、檢測測量領域。周釗賢等人[2]用非線性光子晶體光纖直接輸出超連續(xù)貝塞爾光束，崔超涵等人[3]利用空間光調制器設計半周期空間光相位調制的方案獲得貝塞爾光束。孫川等人[4]用線性徑向梯度折射率透鏡產生長距離、高質量的貝塞爾光束，改變線性徑向梯度折射率透鏡的厚度和折射率曲線參數可以很容易改變其產生光束的無衍射距離。下圖為貝塞爾光束，隨著軸錐周期變化貝塞爾光束由環(huán)狀聚焦為點狀。

接收距離為50cm處，光束隨軸錐周期的變化圖