ลำแสง เบสเซลเป็นคลื่นที่มีแอมพลิจูดอธิบายได้ด้วย ฟังก์ชันเบส เซลชนิดแรก^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคลื่นเสียงคลื่นโน้มถ่วงและ คลื่น สสาร ล้วนสามารถอยู่ในรูปของลำแสงเบสเซลได้ ลำแสงเบสเซลที่แท้จริงจะไม่เกิดการเลี้ยวเบน ซึ่งหมายความว่าขณะที่มันแพร่กระจาย มันจะไม่เลี้ยวเบนและกระจายออกไป ซึ่งแตกต่างจากพฤติกรรมปกติของแสง (หรือเสียง) ที่จะกระจายออกไปหลังจากถูกโฟกัสลงที่จุดเล็กๆ ลำแสงเบสเซลยังสามารถฟื้นฟูตัวเองได้ซึ่งหมายความว่าลำแสงอาจถูกกีดขวางบางส่วน ณ จุดหนึ่ง แต่จะก่อตัวขึ้นใหม่ ณ จุดที่อยู่ไกลออกไปตามแกน ลำแสง

เช่นเดียวกับคลื่นระนาบลำแสงเบสเซลที่แท้จริงไม่สามารถสร้างขึ้นได้ เนื่องจากไม่มีขอบเขตและต้องใช้พลังงานอนันต์อย่างไรก็ตามสามารถสร้างการประมาณที่ดีพอสมควรได้^{[ 4 ]}และสิ่งเหล่านี้มีความสำคัญใน การใช้งาน ทางแสง หลายอย่าง เนื่องจากแสดงให้เห็นการเลี้ยวเบนน้อยหรือไม่มีเลยในระยะทางที่จำกัด การประมาณลำแสงเบสเซลในทางปฏิบัติทำได้โดยการโฟกัสลำแสงเกาส์เซียนด้วย เลนส์ แอ็กซิคอนเพื่อสร้างลำแสงเบสเซล-เกาส์ โดยใช้ตะแกรงเลี้ยวเบนแบบสมมาตรตามแกน [ ^{5 ]}หรือโดยการวางช่องเปิดวงแหวน แคบๆ ในระยะไกล [ ^{1 ] สามารถ}สร้างลำแสงเบสเซลลำดับสูงได้โดยใช้^{ตะแกรง}เลี้ยวเบนแบบเกลียว^{[ 6 ]}

คุณสมบัติของลำแสงเบสเซล^{[ 7 ] [ 8 ]}ทำให้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการคีบด้วยแสงเนื่องจากลำแสงเบสเซลที่แคบจะรักษาคุณสมบัติที่ต้องการของการโฟกัสที่แน่นหนาตลอดช่วงลำแสงที่ค่อนข้างยาว และแม้กระทั่งเมื่อ ถูก บดบัง บางส่วน โดยอนุภาคไดอิเล็กทริกที่ถูกคีบ ในทำนองเดียวกัน การจัดการอนุภาคด้วยคีบอะคูสติกก็ประสบความสำเร็จ^{[ 9 ] [ 10 ]}ด้วยลำแสงเบสเซลที่กระจาย^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}และสร้างแรงแผ่รังสีอันเป็นผลมาจากการแลกเปลี่ยนโมเมนตัมอะคูสติกระหว่างสนามคลื่นและอนุภาคที่วางอยู่ตามเส้นทาง^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}

ฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายลำแสงเบสเซลคือคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์ของเบสเซลซึ่งเกิดขึ้นจากคำตอบที่แยกได้ของสมการลาปลาสและสมการเฮล์มโฮลทซ์ในพิกัดทรงกระบอก ลำแสงเบสเซลลำดับศูนย์พื้นฐานมีแอมพลิจูดสูงสุดที่จุดกำเนิด ในขณะที่ลำแสงเบสเซลลำดับสูง (HOBB) มีจุดเอกฐานของเฟสตามแนวแกนตามแกนลำแสง แอมพลิจูดเป็นศูนย์ที่นั่น HOBB อาจเป็นแบบวน (เฮลิคอยด์) หรือแบบไม่วนก็ได้^{[ 24 ]}

คลื่น Xเป็นการซ้อนทับพิเศษของลำแสงเบสเซลซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว คงที่ และสามารถเกินความเร็วแสงได้^{[ 25 ]}

ลำแสง Mathieu และลำแสงพาราโบลา (Weber) ^{[ 26 ]}เป็นลำแสงที่ไม่เลี้ยวเบนประเภทอื่นที่มีคุณสมบัติไม่เลี้ยวเบนและฟื้นฟูตัวเองได้เหมือนกับลำแสง Bessel แต่มีโครงสร้างตามขวางที่แตกต่างกัน

ในปี 2012 ได้มีการพิสูจน์ทางทฤษฎี^{[ 27 ]}และสาธิตเชิงทดลอง^{[ 28 ]}ว่าด้วยการจัดการเฟสเริ่มต้นแบบพิเศษ ลำแสงเบสเซลสามารถทำให้เร่งความเร็วไปตามวิถีโคจรใดๆ ก็ได้ในพื้นที่ว่าง ลำแสงเหล่านี้สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นไฮบริดที่รวมโปรไฟล์สมมาตรของลำแสงเบสเซลมาตรฐานเข้ากับคุณสมบัติการเร่งความเร็วด้วยตนเองของลำแสงแอร์รีและลำแสงที่เทียบเท่ากัน ความพยายามก่อนหน้านี้ในการสร้างลำแสงเบสเซลที่เร่งความเร็วได้นั้นรวมถึงลำแสงที่มีวิถีโคจรแบบเกลียว^{[ 29 ]}และแบบไซน์^{[ 30 ]}รวมถึงความพยายามในช่วงแรกสำหรับลำแสงที่มีวิถีโคจรแบบเส้นตรงเป็นช่วงๆ^{[ 31 ]}

ลำแสงอาจประสบกับการสูญเสียขณะเดินทางผ่านวัสดุ ซึ่งจะทำให้ความเข้มของลำแสงลดลง คุณสมบัติทั่วไปของลำแสงที่ไม่เลี้ยวเบน (หรือคงที่เมื่อแพร่กระจาย) เช่นลำแสง Airyและลำแสง Bessel คือความสามารถในการควบคุมซองความเข้มตามแนวยาวของลำแสงโดยไม่เปลี่ยนแปลงลักษณะอื่น ๆ ของลำแสงอย่างมีนัยสำคัญ สิ่งนี้สามารถใช้สร้างลำแสง Bessel ที่มีความเข้มเพิ่มขึ้นเมื่อเดินทาง และสามารถใช้เพื่อชดเชยการสูญเสีย จึงรักษาลำแสงให้มีความเข้มคงที่ขณะแพร่กระจาย^{[ 32 ] [ 33 ]}

ในกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์แบบแผ่นแสงลำแสงที่ไม่เลี้ยวเบน (หรือคงที่ต่อการแพร่กระจาย) ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างแผ่นแสงที่ยาวและสม่ำเสมอมาก ซึ่งขนาดจะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญตลอดความยาว คุณสมบัติการฟื้นฟูตัวเองของลำแสงเบสเซลยังแสดงให้เห็นว่าให้คุณภาพของภาพที่ดีขึ้นที่ระดับความลึก เนื่องจากรูปร่างของลำแสงจะบิดเบี้ยวน้อยกว่าหลังจากเดินทางผ่านเนื้อเยื่อที่กระเจิงเมื่อเทียบกับลำแสงเกาส์เซียน กล้องจุลทรรศน์แบบแผ่นแสงที่ใช้ลำแสงเบสเซลได้รับการสาธิตครั้งแรกในปี 2010 ^{[ 34 ]}แต่มีการดัดแปลงหลายอย่างตามมานับตั้งแต่นั้นมา ในปี 2018 พบว่าการใช้การชดเชยการลดทอนสามารถนำไปใช้กับกล้องจุลทรรศน์แบบแผ่นแสงที่ใช้ลำแสงเบสเซลได้ และสามารถทำให้สามารถถ่ายภาพที่ระดับความลึกมากขึ้นภายในตัวอย่างทางชีวภาพได้^{[ 35 ]}

ลำแสงเบสเซลเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการดักจับแบบเลือกสรร เนื่องจากมีวงกลมศูนย์กลางร่วมกันของความดันสูงสุดและต่ำสุดในระนาบตามขวาง

• Mikutis, M.; Kudrius, T.; Šlekys, G.; Paipulas, D.; Juodkazis, S. (2013). "แผ่นกระจายแสงแบร็กประสิทธิภาพสูง 90% ที่เกิดขึ้นในซิลิกาหลอมเหลวโดยลำแสงเลเซอร์เกาส์-เบสเซลเฟมโตวินาที" Optical Materials Express . 3 (11): 1862. Bibcode : 2013OMExp...3.1862M . doi : 10.1364/OME.3.001862 . hdl : 1959.3/364652 .

• กล้องจุลทรรศน์รุ่นใหม่สามารถบันทึกภาพยนตร์ 3 มิติของเซลล์สิ่งมีชีวิตได้ (ใช้ลำแสงเบสเซลแบบสลับได้อย่างมีประสิทธิภาพในการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบเรียลไทม์)
• นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า "ลำแสงดึงดูด" นั้นเป็นไปได้ด้วยเลเซอร์
• ภาพตัดขวางของลำแสงเบสเซล (ลำดับที่ศูนย์) จากคลื่นอัลตราซาวนด์ (ฉบับเดือนเมษายน 2545 ของ IEEE Trans. Ultrason. Ferr. Freq. Ctrl.) เก็บถาวรเมื่อวันที่ 9 กรกฎาคม 2553 ที่Wayback Machine