激光束在大气中传输的理论及实验研究,对于激光雷达、激光制导及通信等领域有重要意义。大气中的湍流对激光束的影响占突出地位,本文主要研究斜程湍流对大气中传输激光的影响。首先建立了包含大气湍流内、外尺度效应的简化折射率谱密度函数,介绍湍流作用下的激光的三种物理现象及产生机理,即强度起伏(大气闪烁),光束的扩展和漂移,到达角起伏。利用强湍流理论,讨论了激光波束在湍流大气中传输的互相关函数,根据推广的Huygens-Fresnel原理,利用Mellin变换技术,给出了准直Gauss波束的对数振幅起伏方差、扩展半径和扩展角的表达式,并应用随高度变化的ITU-R湍流大气结构常数模型计算了多种靶标高度斜程传输情况下波束的扩展半径和扩展角。利用Mellin变换技术推导了弱起伏范围内不考虑内、外尺度和考虑外尺度情况下准直激光波束在斜程湍流大气中传输的波束漂移方差的表达公式,讨论了不同传播高度、不同湍流外尺度对漂移方差的影响。最后,我们对1.315μm和3.8μm的激光在斜程湍流大气中闪烁指数的实验数据进行对比分析。