激光在湍流大气传输过程中，湍流大气会影响光的传播特性。大气湍流会引起光束发散、光强闪烁、光束漂移等负面效应。研究表明和基模高斯光束相比，特种激光束或部分相干激光束(统称复杂激光束)可以有效的降低湍流效应的影响。因此研究复杂激光束在湍流大气中的传输对于激光遥感、激光探测以及远距离光通讯等方面有着重要的意义和价值。本论文主要研究各种复杂激光束在湍流大气中的光学统计性质，如光束发散、二阶矩、光束质量因子、曲率半径、瑞利距离、光强闪烁，通过寻找合适的光束参数降低湍流大气的负面影响，为复杂激光束的应用奠定基础。　　本论文主要研究内容如下：　　(1)基于源场求偏导的方法、拓展惠更斯-菲涅耳原理和维格纳分布函数，得到了部分相干平顶光束阵列在湍流大气和自由空间的传输因子解析表达式，根据解析表达式，对比研究了部分相干高斯光束（即高斯-谢尔模光束）、部分相干平顶光束、部分相干圆对称光束阵列和部分相干平顶光束阵列的传输因子，研究发现，在选择合适的光束参数的情况下，部分相干平顶光束阵列受湍流大气的影响比其他类光束受湍流大气的影响小。基于振幅对数关联函数结合惠更斯-菲涅耳原理分析完全相干平顶光束阵列在湍流大气传输时的光强闪烁，研究发现，平顶光束阵列在弱湍流大气传输时，其轴上或离开传输轴距离很小的轴外光强闪烁在远距离传输时，比高斯光束、平顶光束和光束阵列的光强闪烁小。研究表明通过控制平顶光束的光束参数可以有效的降低湍流的负面影响。　　(2)基于光强方差的统计平均结合张量方法、光源的四阶关联函数和湍流大气中介质的四阶关联函数分析空心光束和多高斯-谢尔模光束在湍流大气传输时的光强闪烁。研究表明，在湍流大气中远距离传输时，部分相干空心光束受到湍流大气的影响比部分相干平顶光束和高斯-谢尔模光束小，这种优势在横向相干长度减小或湍流增强时特别明显；对多高斯-谢尔模光束，指数M和波长越大，横向相干长度和大气结构常数越小，其在湍流大气传输时的轴上和离轴光强闪烁受湍流的影响越小，在相同条件下高斯-谢尔模光束的光强闪烁受湍流大气的影响最大。研究表明通过控制光束的相干特性可以有效的降低湍流的负面影响。　　(3)基于拓展惠更斯-菲涅耳原理和维格纳分布函数分析了贝塞尔关联光束在湍流大气传输时的二阶矩，光束扩展和远场发散角，根据二阶矩特性研究了贝塞尔关联光束在湍流大气中的传输质量，光束的有效曲率半径和瑞利距离。研究表明，贝塞尔关联光束在湍流大气传输过程中，其光束质量、有效曲率半径和瑞利距离受到横向相干长度、湍流强弱、湍流内尺度和光束波长的影响明显。此外，研究表明，和完全相干光束相比，贝塞尔关联光束可以有效的克服大气湍流的负面影响。