光学作为一门古老而又新颖的学科,与人们的日常生活息息相关。上世纪以来,依据光的量子纠缠特性,人们依次实现了HBT实验、纠缠光源关联实验、热光源关联实验和计算鬼成像等一系列现象。这种不同于传统光学的成像方式又叫作量子成像,量子成像在通讯、遥感、医学、军事等多个领域都起着至关重要的作用。本文基于热光二阶关联理论,设计并完成了热光源亚波长干涉相关实验研究。并且研究发现了当探测器扫描位置发生平移时,热光源亚波长干涉条纹也会发生平移;而当对探测器扫描位置按倍数取点时,热光源亚波长干涉条纹的条纹间距会有规律地变化。设计并完成了基于大气湍流模型的量子成像仿真,分析了大气湍流的不同添加位置对成像效果的影响。首次将超声光栅装置引入到热光源非定域关联光学系统中,进行双光路的声光效应实验研究。该研究可以实现对液体中声速非定域性的高精度测量,还可以实现非定域的双缝干涉及莫尔条纹等现象。本文的主要研究内容与研究结论如下:设计了探索探测器扫描位置变化对热光源亚波长干涉条纹变化的影响的实验。在普通双缝的热光亚波长干涉实验基础上,分别从理论和实验两个方面分析了扫描位置的变化对干涉条纹位置及间距的影响。研究发现了当对信号光路的实验数据进行正常扫描,而将参考光路的数据平移之后再进行扫描时,条纹也会向相同方向发生平移,且移动距离是扫描位置平移距离的一半;而对数据按倍数取点时,条纹间距会遵循固定公式而发生变化。设计并完成了大气湍流量子成像仿真实验的研究。仿真结果表明,实验帧数越大,量子成像效果越好。利用算法构建大气湍流模型并将其添加在鬼成像实验光路中的不同位置,仿真结果得出不同的大气湍流添加位置会对量子成像的成像效果产生不同的影响。但无论大气湍流怎么影响,添加在不同位置,都能得到待测物体的大致轮廓,证明了量子成像具有抗湍流特性。最后,完成了单路声光效应实验,并在此基础上首次提出了热光源非定域声光效应的实验方案。实验方案中将超声场引入到光场中,双缝及光栅采用动态的、可人为调制的等效超声光栅来代替,为后续在非定域成像系统中引入其他能量场提供研究思路,分析并总结了如何提高系统的关联性以达到更理想的实验效果。