在自然界中粗糙表面随处可见，小到纸片大到山川丘陵，在现代精密仪器中也是必不可少的组成部分，所以人们长期以来很关注对粗糙随机表面的研究。目前研究随机表面的方法分为接触法和非接触法。接触法一般是利用精密仪器来测量随机表面结构，非接触法一般是利用光学方法来研究随机表面。在非接触法中，光散射法是被广泛采用的，相关的实验和理论研究已经证明散斑光强与表面自相关函数特性有明显的关系，可以从散射光强轮廓中提取随机表面参量，从而对表面结构性质进行深入研究。 最近有文献通过实验发现在随机表面散射轮廓中出现了环状亮斑的现象，而这种现象利用普通表面模型是无法解释的，对此有人猜想散射轮廓中的亮环是由于随机表面高度自相关函数的振荡引起的。本文提出了一种新型随机表面模型，这种表面模型的高度自相关函数用数学上的Sinc函数来表示，它具有明显的振荡特性，可以定义为Sine相关随机表面。本文提出了在一维情况下数值模拟Sinc相关随机表面样本及其光散射轮廓的方法。通过对随机表面光散射的数值模拟，得出了部分不同入射角下的光散射轮廓，并对散射粗糙因子比较大和比较小两种极限情况下散射轮廓的表达式进行了理论推导，进而证明了随机表面高度自相关函数的振荡不会引起散射亮环。此外，本文还提出了从Sinc相关随机表面的散射轮廓中提取表面参量的方法，全文共分五章。 第一章对随机表面的描述与测量标定方法、光散射的基本原理和随机表面参量的提取进行了综述。 笫二章主要介绍了自仿射分形随机表面及其光散射特性。利用自仿射分形随机表面自相关函数，模拟产生了随机表面样本及其光散射轮廓。 第三章首次提出Sinc相关随机表面模型，模拟产生了一维情况下Sinc相关随机表面样本，应用光散射的基尔霍夫理论推导出此类新型随机表面的散射轮廓在散射粗糙因子Ω=k2⊥w2很小和很大时近似表达式。采用计算模拟随机表面光散射轮廓的方法，产生了Sine相关随机表面部分不同入射角下的散射轮廓，发现模拟结果和理论近似吻合的很好。在入射角比较大和比较小的两种极限情况下，散射轮廓都表现出与表面自相关函数明显不同的特性，从而证明了表面高度自相关Sinc函数的次极大不会引起散射亮环。 第四章提出在Sinc相关随机表面的散射轮廓中测量表面粗糙度w和横向相关长度ξ的方法。 第五章总结了本论文的主要内容。