部分相干光束具有丰富的物理性质,在很多领域都有其独特的优势,因而对部分相干光的研究成为了一个热点。最常见的随机源光场是高斯谢尔模型,其光束的空间关联结构满足高斯函数分布。近年来,多种具有特殊关联结构的部分相干光束被提出,这些光束具有特殊形状的光强分布,如环形分布、平顶分布、列阵分布等,它们在自由空间光通信、光学微粒操控等很多领域具有重要的应用价值。同时,部分相干光束的实际应用离不开光与介质的相互作用,湍流介质折射率的随机起伏会引起传输光场波前的随机起伏,产生光斑抖动、闪烁、光束扩展和像点抖动等现象。因此,研究随机光场与湍流介质的相互作用对光通信、成像、传感和激光雷达等实际应用具有重要价值。本论文里我们提出了两种新型的部分相干光束理论模型,并研究它们在non-Kolmogorov型大气湍流和海洋湍流中的传输特性。本文的主要内容是:一、提出新型的空间关联函数模型。我们构建了两种新型的空间关联函数模型,并且使具有这两种空间关联函数的随机光源能在远场处的光强分布分别呈现矩形列阵分布和径向列阵分布,同时也推出了使光束具有实际物理意义的条件。对它们远场处光谱密度函数进行数值模拟,结果显示远场处的光谱密度分布与光源的初始参数有关。二、研究两种高斯谢尔模列阵光束在non-Kolmogorov型大气湍流中的传输特性。基于广义惠更斯-菲涅尔衍射公式,推导出了矩形高斯谢尔模列阵光束和径向高斯谢尔模列阵光束在大气湍流中传输的交叉谱密度函数表达式,进而得到它们光谱密度、光谱相干度的函数表达式。根据定义推出了光束有效束宽的解析表达式。基于这些推导出的理论公式,选取合适的参数,模拟它们在大气湍流中的演变情况,分析探讨光束初始参数及大气湍流参数对光束传输特性的影响。三、进一步,研究这两种高斯谢尔模列阵光束在海洋湍流中的传输特性。类似的,基于广义惠更斯-菲涅尔衍射公式,推导出了矩形高斯谢尔模列阵光束和径向高斯谢尔模列阵光束在海洋湍流中传输的交叉谱密度函数表达式,进而得到它们光谱密度、光谱相干度以及光束有效束宽的表达式。然后基于这些推导出的理论公式,利用Nikishov等人提出的海洋湍流的功率谱模型,模拟了它们在海洋湍流中的演变情况。然后分析海洋湍流参数对光束传输特性的影响。