关联成像(correlated imaging),又称鬼成像(ghost imaging)或符合成像(coincidence imaging),是上世纪末发展起来的一种新型成像技术。关联成像和传统成像方式的显著不同在于其成像的非定域性：光源系统发出具有空间关联性的两束光,其中一束作为物臂照射目标物体并用一个没有空间分辨能力的桶探测器收集物体透射或反射的光,另一束作为参考臂用单点探测器逐点扫描或用面阵探测器探测其空间光强分布信息,对其中任何一臂单独测量均无法获得物体的信息,但是两臂信号进行强度关联(或光子符合计数)却可以在没有放置物体的参考臂恢复物体的像。根据光源性质关联成像可以分为热光关联成像和量子光关联成像。自从1995年Pittman等人在实验上首次成功实现量子光关联成像以来,越来越多的研究人员投入到关联成像的理论和实验研究中。目前虽然对其成像本质究竟是经典的统计效应还是量子效应的争论仍未解决,但是人们已经在对其成像特性进行大量研究的基础上努力向实际应用领域迈进。本文着眼于关联成像的实际应用,对赝热光双色无透镜关联成像和在湍流影响下对远距反射物体的量子光双色关联成像进行了理论研究,并利用旋转毛玻璃调制激光束产生的赝热光进行了透射和反射关联成像实验研究。论文的结构和主要内容如下：1首先简单介绍了关联成像的基本概念,然后总结回顾了关联成像的研究历史和发展现状。最后介绍了经典热光关联成像和量子纠缠光关联成像的基本理论解释。2对赝热光双色无透镜关联成像的系统结构和成像特性进行了理论研究。首先基于经典相干光学理论和Gaussian-Schell模型通过计算得到赝热光双色无透镜关联成像的系统结构和成像特性,然后根据统计光学理论建立了双色赝热源模型,进而模拟在无透镜架构下的关联成像实验,验证了理论计算的结果。3对大气湍流影响下的量子纠缠光双色远距关联成像进行了理论研究,给出成像质量的优化方法。首先基于均值为零的联合高斯态光源模型和推广的惠更斯-菲涅尔积分公式,并采用平方近似湍流结构函数,推导出双色量子关联成像系统中物臂光束穿过大气湍流探测一个反射型物体的成像公式。然后根据得到的公式对双色量子关联成像的分辨率、视场进行研究,分析得出削弱湍流影响提高成像质量的方法。4进行了赝热光的透射式和反射式关联成像实验研究,并分析系统参数对成像质量的影响。首先利用毛玻璃调制激光束制备出的赝热光搭建光路并同步触发两臂的数据采集系统获得了透射字符物体的关联像。并研究测试了样本数目、光强、曝光时间等系统参数的设定对成像质量的影响关系。最后为了将关联成像向实际应用推进,我们在透射关联成像的基础上成功实现反射关联成像。5总结本文主要研究内容,并对将来的研究工作和发展趋势提出展望。