激光在大气中的传输应用由于具有成本低、组网灵活和无需频率许可等优点而受到广泛的关注，如激光通讯、激光测距、激光雷达、激光武器以及激光能量的运输等。大气湍流及大气中混浊介质对激光在大气中的传输引起的随机变化和衰减效应，大大降低了不同激光系统的原有功能，甚至决定了一个激光系统的实用性。因此，研究大气湍流及混浊介质对激光信号传输的影响具有十分重要的意义。本文首先分析了激光在大气介质中传输时总衰减量的表示方法，大气分子对不同波长激光的吸收和散射作用以及不同气溶胶粒子对激光信号传输所造成的衰减。研究了大气湍流的统计特性及激光在大气湍流中受到的大气闪烁、光束漂移和信噪比等的影响。对于混浊粒子对激光信号的影响，本文从单个粒子对光的散射着手，结合粒子尺寸分布，根据Mie公式来计算衰减量。本文对大气折射率公式和大气结构常数公式的推导发展做了详细总结，根据大气温度、大气压强、水汽压和二氧化碳含量，国际大地测量协会给出了修改和简化的大气群、相折射率的计算公式。Post根据季节、气象、地理位置和高空特点给出的公式很好的描述了大气结构常数的变化规律。根据大气湍流的强弱对大气闪烁在强弱湍流中的统计特性和闪烁指数的表达做了详细分析。对于对激光信号在雨介质中的衰减，根据Mie散射理论和雨滴尺寸模型，推出了单球粒子对光波的衰减公式，得到了信号衰减与降雨率的确定关系，结果表明小雨滴粒子的衰减作用大于大雨滴粒子，在小雨中激光衰减比在大雨中要大。激光信号在雾中的传输衰减特性用能见度来度量且与雾的微结构有关，也是用Mie衰减公式来表示。本文从这两个方面进行分析，小雾滴的浓度变化对能见度的影响较大，与水含量的多少成正比关系，当含水量相同时，若小雾滴碰并成大雾滴，则能见度好转。对于沙尘对激光信号的影响，由于沙尘在长时间和长距离的传输过程中吸收水汽和附着空气中的硫化物和水溶性物质，所以在计算沙尘对激光的衰减时考虑了沙尘、水和硫化物的共同影响；由于沙尘的重力作用，在不同高度中沙尘的尺度分布由较大差别，在考虑了这些因素后用能见度来表示沙尘的衰减作用。本文根据实际测量数据，结合了相关学者的研究成果，通过理论上的研究解释了激光在大气中的衰减状况，对通信系统中实际的应用提供了一定的理论依据。