工业不断发展造成了空气中的非球形粒子污染物不断增加,这些非球形粒子污染物对光电探测和光电通信造成了很大的影响。因此人们需要对非球形介质中偏振传输规律进行研究,利用研究得到的规律对光电设备进行改进,从而提高光电设备的目标识别能力和通信质量。本文从偏振传输实验、偏振传输仿真和偏振成像实验三个部分对偏振特性进行了研究。在偏振传输实验中,利用一种新的非球形粒子制备方法(燃烧灵芝孢子法)得到非球形介质并应用于烟雾模拟环境中,同时提出用光学厚度来表征不易控制的粒子浓度,以光学厚度为变量,分析了光学厚度对偏振特性的影响,并且将非球形介质中偏振传输实验的结果与在球形介质中偏振传输实验的结果进行了对比,分析了在两种介质中偏振传输规律的异同。在仿真中,改进了传统的只能对球形粒子仿真的蒙特卡洛仿真,采用抽样拟合相函数的蒙特卡洛仿真对非球形粒子的传输特性进行模拟仿真,将得到的仿真结果和偏振传输实验结果相互验证,保证了结论的准确性。同时,用传统的蒙特卡洛方法对球形粒子进行了仿真,并将两种粒子的仿真结果进行了对比分析。最后,对不同浓度非球形介质环境中的目标进行了偏振成像实验,将得到的斯托克斯矢量组合并进行了分析,证明了偏振的烟雾穿透能力和对目标边缘轮廓的凸显作用。