光束是基本上在一個方向上傳播的光(定向光)，同時在垂直于其光束方向的方向上具有有限的空間延伸。通常，它具有大致圓形的橫截面，但沒有精確的空間限制。

　　平面波也沿一定方向傳播，但沒有有限的橫向空間延伸，因此不被視為光束。

　　光束在自然界中偶爾會遇到，但在技術(shù)光學(xué)和光子學(xué)中發(fā)揮著許多重要作用——尤其是激光束形式。這些最適合自由空間光通信、成像或材料處理等應(yīng)用。許多光學(xué)技術(shù)和設(shè)備僅適用于光束，不適用于其他形式的光。

　　光束通常被認(rèn)為是均勻透明介質(zhì)中的光束——例如，空氣或真空中的自由空間光束。然而，它們的特性可能會被保留，例如，當(dāng)射到鏡子或棱鏡時，基本上只是將光發(fā)送到一個新的方向。它們也可以用其他類型的光學(xué)元件進行操作——例如，用于重新聚焦的透鏡、用于修改其光譜特性的濾光片、用于調(diào)制光功率和偏振等特性的光學(xué)調(diào)制器，以及用于將它們分成兩個或更多光束的分束器。

　　僅當(dāng)部分光向該光散射時，眼睛才能在其覆蓋體積之外看到光束——例如，由于空氣中密度波動的塵埃顆粒。通常，光檢測器只能檢測進入它的光，而不能檢測通過它的光。

　　與光束相比，光線是射線光學(xué)中使用的更抽象的概念，也稱為幾何光學(xué)。它們沒有橫向延伸。光束有時被描述為光線束。

　　光束的特性

　　光束的特定屬性是空間屬性，此外還有其他形式的光也會遇到的其他光屬性。后者的例子是光頻率和光帶寬、光功率和偏振。其中一些屬性可能會沿著光束發(fā)生變化;例如，光功率可以通過介質(zhì)中的吸收或散射而逐漸減小。

　　具有圓形橫截面的光束的特征在于通常在傳播期間改變的光束半徑。在足夠長的距離上，它必須由于衍射而增加，因為光是一種波動現(xiàn)象(→ 波動光學(xué))。然而，光束半徑可能會在到達(dá)具有最小值的光束焦點(或束腰)之前開始減小。遠(yuǎn)場光束半徑的增加與光束發(fā)散有關(guān)。光束實際上可以有兩個不同的焦點位置，例如 x 和 y 方向;這稱為散光。

　　束腰半徑和發(fā)散角共同決定了光束的光束質(zhì)量，本質(zhì)上是衡量光束聚焦程度的指標(biāo)，與空間相干性有關(guān)。

　　一種特殊的光束是高斯光束，具有高斯幅度分布和平坦或拋物線相位分布。與那些相比，多模光束具有更復(fù)雜的空間特性。

　　光束的產(chǎn)生

　　光束通常由激光器(或主振蕩器功率放大器等類似設(shè)備)產(chǎn)生，因此稱為激光束。

　　非激光光源(例如白熾燈或氣體放電燈)通常以非光束的空間形式發(fā)射光。然而，人們可以從這種光中形成光束。例如，可以將白熾燈的燈絲放在拋物面鏡的焦點上，以便準(zhǔn)直光(或至少其總功率的某個重要部分)，即，將其發(fā)送到基本的一個方向，例如允許用于對某些物體進行更可控的照明。

　　激光束和非激光束之間的一個顯著區(qū)別是前者通常表現(xiàn)出更高的光束質(zhì)量。此外，激光的許多其他特性與其他光源發(fā)出的光有很大不同。