学位论文研究了长距离无衍射贝塞尔光束，设计了两种增加无衍射距离的光学系统，并详细介绍了这两种系统的优点。除此之外，针对贝塞尔光束成像系统的特性，学位论文也做了相关研究，包括系统的分辨率和对图像信息的携带特性。研究内容主要包括：　　1、基于传统轴棱锥法产生贝塞尔光束的原理和凹透镜的几何光学效应，设计了两套提高贝塞尔光束无衍射距离的光学系统，根据标量衍射理论推导出光束通过改进后系统的光场表达式。利用凹透镜的发散特性，将其分别放置在轴棱锥的前方与后方，使用Trace Pro软件进行模拟、实验室搭建光路进行实验并与传统轴棱锥法比较，实验结果与理论分析及仿真模拟基本一致，均表明在轴棱锥前后放置平凹透镜，可以达到增大无衍射距离的效果。我们可根据实际需要选择凹透镜的曲率半径和位置，得到无衍射距离较大、质量较高的贝塞尔光束。研究结果对光学成像、激光条形码的扫描等方面具有指导意义。　　2、基于相干光源（激光）和非相干光源（LED）均能通过轴棱锥产生近似贝塞尔光束，研究了光源对贝塞尔光束成像系统的分辨率的影响。依照傅里叶光学理论，对孔径光瞳做夫琅和费衍射，得到不同光源下成像系统的点扩展函数，并用MathCAD模拟对比。设计实验装置进行验证，实验所采用的光源分别为632.8nm的He-Ne激光和中心波长458.5nm、半峰带宽24.5nm的蓝光LED，并利用ZEMAX模拟，对比实验结果与模拟仿真结果知：非相干光源下所成的条纹图像，粗细更加均匀、清晰，分辨率更高，表明在提高无衍射光束成像系统的分辨率上，非相干光源的效果更优于相干光源。　　3、在入射的平面波中加入图像信息，研究信息经无衍射光束成像系统后的衍射光场分布。基于基尔霍夫衍射公式和菲涅尔衍射公式的角谱理论，使用离散傅里叶方法描述观察面的光强分布，因为使用多波长光源，所以在最后的公式中引入色散公式；对图像面进行数据抽样；将离散傅里叶公式导入Matlab并设置参数模拟，得到不同位置处的光强图。搭建实验光路，利用CCD观察结果，对比模拟结果得出结论：菲林片上的图像经轴棱锥后，在100mm的传输距离内，图像成像清晰，信息可以完整的观察到。实验结果与数值模拟十分吻合。信息携带的研究对光学成像是非常有意义的。　　本学位论文对提高贝塞尔光束的质量，扩展贝塞尔光束的应用等方面具有重要的意义，对高分辨率成像系统的研究有很重要的参考价值，对成像系统中加入特殊光学元件—轴棱锥后，成像质量以及图像信息携带的完整性的研究有重要的应用价值。