激光技术已广泛应用于人类生产生活当中的各个领域,近年来自由空间激光通信技术成为激光应用领域研究的热点。大量理论和实验研究表明,大气的湍流效应严重影响了激光通信的效率,而使用部分相干光束会减少湍流对光束的负面影响,显著降低光束的闪烁因子和光束漂移,从而提高通信效率。本文在介绍了部分相干光束基础理论、大气湍流理论以及经典的大气湍流谱模型、激光传输的基本理论和激光在大气湍流中的传输理论后,详细论述了部分相干光束在大气湍流中的统计特性,重点是四阶统计特性。第一章,主要对传统部分相干光束的研究和大气湍流理论以及部分相干光束在大气湍流中传输的研究进展进行了简单的介绍。第二章,介绍了与本课题研究有关的基础理论知识,首先是相干的基础知识,包括空间相干和时间相干,然后介绍了部分相干光束传输的基本理论以及方法,最后介绍了部分相干光束在湍流大气中的统计特性以及大气湍流引起的光束质量下降、光束漂移、光强闪烁等负面效应。第三章,从弱湍流条件近似理论出发,理论上推导了在快速探测测量域中部分相干光束在大气湍流中传输时光强统计关联的一个简洁的表达式,并在实验上验证了此表达式正确性。这个表达式揭示了湍流扰动引起的关联特性只是作为一个线性增强因子影响部分相干光光强关联的特性:通常来讲,部分相干光束光强关联的最大值受到湍流的影响得到了增强,使得光场的统计由高斯统计变成了超高斯统计。另一方面,这个表达式还揭示了在光束相干性足够小的情形下,湍流扰动引起的关联对光束本身的光强关联的影响可以忽略不计,这个条件可以作为大气湍流中关联成像不受湍流影响的判据。在第四章节中,总结了文章中的主要观点并对今后可以继续深入研究的方向作了展望。