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近红外波段激光在大气湍流中的传输理论在激光通信、卫星遥感、激光测距、测绘、激光照明等领域具有广泛的应用。研究近红外激光在湍流大气中的传输问题具有重要的理论意义和实际应用价值。Kolmogorov湍流模型在研究激光在大气中的传输问题中有着广泛的应用,但是研究证明在某些大气湍流条件下,实验测量的数值同理论值有比较大的误差。Toselli等提出了non-Kolmogorov模型,该模型具有更加广泛得适用性。国内外研究人员对激光在大气中的传输进行了大量的理论和实验研究。本文以复宗量厄米双曲余弦高斯光束为例,研究近红外激光通过non-Kolmogorov湍流后的传输特性,并研究了近红外激光照明均匀性的评价方法。主要内容：1.根据广义惠更斯-菲涅尔原理和Wigner分布函数的二阶矩理论研究了复宗量厄米双曲余弦高斯光束在non-Kolmogorov湍流中的传输特性。推导出了复宗量厄米双曲余弦高斯光束在non-Kolmogorov湍流中的传输因子。采用传输因子作为衡量光束质量的评价参数,研究了光束结构参数和大气湍流参数对光束质量的影响。研究结果表明：在大气湍流中传输因子不再是传输不变量。大气湍流会使传输因子变大,光束质量变差。广义的大气湍流折射率起伏结构常数Cn2越大、湍流内尺度l0越小和外尺度L0越大,复宗量厄米双曲余弦高斯光束的相对M2因子越小。光束的相对M2因子随广义指数参数α的增大先增大后减小。在传输距离z足够长之后,双曲余弦系数Ω越大,相对M2因子越小。也就表明复宗量厄米双曲余弦高斯光束比复宗量厄米高斯光束受大气湍流的影响小。光束阶数m越大、束腰宽度ω0越大、相干长度越短σ0、波长越长时,光束相对M2因子越小2.根据Wigner分布函数,推导出了复宗量厄米双曲余弦高斯光束在湍流大气中二阶矩束宽和远场发散角的表达式。以二阶矩束宽和远场发散角作为评价参数研究了non-Kolmogorov湍流对光束展宽的影响。研究结果表明：二阶矩束宽跟大气湍流和光束结构参数有关。大气湍流强度越强,二阶矩束宽越大,光束发散的越厉害。复宗量厄米双曲余弦高斯光束的束腰宽度越大、相干性越差、双曲余弦系数Ω越大、光束阶数m越大,通过non-Kolmogorov湍流后二阶矩束宽越大。3.根据H.Weber等提出的光波等相面有效曲率半径的概念,推导出了复宗量厄米双曲余弦高斯光束通过non-Kolmogorov湍流后的等效曲率半径的解析表达式。通过数值计算研究了大气湍流参数和光束结构参数对复宗量厄米双曲余弦高斯光束等效曲率半径的影响。研究结果表明：光束在自由空间和湍流大气中传输时的等效曲率半径有明显不同。湍流越强,光束的等效曲率半径越小。4.首次提出了采用光强功率谱衡量近红外激光光强均匀性的方法。新方法采用频谱分析的方法将光强分布信号转换到频率域中进行处理,可以方便快速地对信号进行滤波和降噪处理。采用实验验证了新方法的有效性和合理性