部分相干光束具有发散角小和抗大气湍流影响能力强的特点，已逐步应用于激光雷达、自由空间激光通信等领域。在这些领域，合理选择光束模式及光源参数必须了解部分相干光束空间传输特性。目前部分相干光束空间传输特性研究主要局限于各向同性光源产生的各向同性部分相干光束，各向异性部分相干光束传输特性研究偏少。实际上部分相干光源产生的光束通常是各向异性部分相干光束。现有研究不能准确地描述实际光束空间传输特性，特别是具有各向异性空间相干分布和复杂偏振分布的部分相干光束的传输特性。基于上述考虑，本论文采用典型的各向异性高斯-谢尔模型光束，研究了各向异性部分相干光束自由空间及大气中的传输特性。主要研究工作包括:　　 1.提出了一种简化各向异性矢量高斯-谢尔模型光源，该光源具有均匀、圆形、椭圆形、双曲线形及带状等五种偏振度分布形式。利用惠更斯-菲涅耳原理和矢量部分相干光束交叉谱密度矩阵理论，研究了这种光源产生的光束在自由空间传输时偏振度分布演化特性。数值计算结果表明，各向异性矢量高斯-谢尔模型光束在自由空间传输时偏振度分布具有非常复杂的演化过程，不能给出简单的演化规律。利用光源的空间相干性质，提出了偏振分布相似传输条件和远场偏振分布简化条件。当满足偏振分布相似传输条件时，光束在任意横截面的偏振度分布都和光源偏振度分布具有相似形状;当满足远场偏振分布简化条件时，偏振度分布在经过复杂演化过程后，在远场总演化成均匀或圆对称等简单分布。　　 2.利用扩展的惠更斯-菲涅耳原理和交叉谱密度函数理论，研究了Li-Wolf各向异性高斯-谢尔模型光束在湍流大气中传输时，自由衍射和大气湍流对光束光强分布的影响，以及在这两种影响作用下光束光强分布演化过程。根据求得的光强分布解析公式，大气湍流给光强分布带来的展宽使光强分布各向异性的程度随传输距离增加而减小，其作用随传输距离z按照z16/5增加;通过改变光源空间相干性，自由衍射给光强分布带来的展宽使光强分布各向异性的程度随传输距离增加而增加，或随传输距离增加而减小，其作用随传输距离按照z2增加。在大气湍流和自由衍射共同作用下，对确定的光源光强分布，光束的光强分布具有多种演化过程。随传输距离增加，光强分布最终都趋向圆对称分布。提出了五种减弱光源空间相干性的方式，研究了减弱光源空间相干性的不同方式对光束光强分布趋向圆对称过程的影响。当减弱光源空间相干性使光强分布x方向的均方根宽度σx(z)和y方向的均方根宽度σy(z)在远场的差异增大时，光束光强分布趋向圆对称的过程延缓;当减弱光源空间相干性使σx(z)和σy(z)在远场的差异减小时，光束光强分布趋向圆对称的过程加快。　　 3.提出了一种扩展的各向异性矢量高斯-谢尔模型光源，该光源也具有均匀、圆形、椭圆形、双曲线形及带状等五种偏振度分布形式。利用扩展的惠更斯-菲涅耳原理和矢量部分相干光束交叉谱密度矩阵理论，研究了这种光源产生的光束在湍流大气中传输时远场偏振度分布特性。根据求得的远场偏振度分布解析公式，具有均匀偏振度分布的光源产生的光束在远场重新获得光源处偏振度分布;具有非均匀偏振度分布的光源产生的光束在远场获得均匀偏振度分布，不能获得光源处偏振度分布，偏振度取值受光源光强分布参数影响，不受光源空间相干分布参数影响。提出了矢量高斯-谢尔模型光束在远场可重新获得光源处偏振分布的一般条件:只有当光源电场两个正交偏振分量的光强分布完全相同或只有一个常系数的差别时，矢量高斯-谢尔模型光束才可在远场重新获得光源处的偏振分布。