大气中湍流的存在会对大气中传输的光束造成恶劣的影响,它不仅仅会破坏光束的波前,更能够使光束的空间相干性有一定程度的下降。而空间相干性的下降将会进一步产生光束漂移,光束展宽,到达角起伏,光强起伏等等一系列在实际应用中人们不愿意看到的现象。这些现象最终会严重影响实际应用的性能,例如光强起伏会导致自由空间光通信和卫星激光通信的误码率升高以及信噪比的下降。因此,研究激光在大气中传输空间相干性的损失意义重大,尤其是对卫星激光通信接收端的设计有一定的指导意义。　　论文首先概括了研究光束相干性变化的应用背景并总结了关于激光束在随机介质中传播的基础理论。基于这些理论,尤其是VonKarman大气功率谱模型,作者将水平大气抽象为一个符合功率谱的三维随机相位屏。并利用步进式方法仿真了高斯光束通过湍流大气时的各种变化。此外,作者还将仿真结果与现有的解析理论结果进行了比较。它们包括光束展宽,空间相干长度,相干度等。这种步进式仿真方法的数学和物理模型上的限制在文中也有讨论。　　最后,作者进行了一系列的相干性测量实验。实验链路建立在相隔11.16公里的两栋建筑之间。实验中利用一种干涉技术测量高斯光束经过大气湍流后的空间相干长度并且同时利用到达角起伏监测大气折射率结构常数。最后作者将干涉测量方法得出的结果与理论值进行了比较,分析了误差的可能来源,为以后光通信系统接收端的设计工作打下了基础。