关联成像又称“鬼成像”或双光子成像,它是上世纪80年代发展起来的一种新型成像技术。与传统的光学成像技术不同,它是一种非局域成像技术,通过利用光场的高阶关联性(强度涨落关联)来获得未知物体的像。光源发出的具有空间关联的两束光,其中一束通过测试臂照射在未知物体上,物体的透射或反射信号被一个没有空间分辨能力的桶探测器接收;另一束光通过参考臂自由传播一段距离后被一个有空间分辨能力的面阵探测器探测。最后,通过对两个探测器的输出信号进行强度涨落关联即可获得未知物体的“鬼”像。本文着眼于关联成像技术在远距离成像和遥感技术等方面广泛的应用前景,基于广义惠更斯-菲涅尔积分原理和大气湍流理论,详细研究了非Kolmogorov湍流对部分相干光关联成像分辨率和对比度的影响。此前的Kolmogorov功率谱不能准确的描述大气湍流的统计特性,之后人们引入了能够更加准确描述大气湍流物理特性的非Kolmogorov功率谱。基于非Kolmogorov湍流模型,研究湍流对部分相干光关联成像的影响有重要的现实意义。它为此后关联成像在现实生活中的应用(如:关联成像雷达)提供了理论依据。本文主要内容由以下5个部分组成:1、首先简要介绍了关联成像的基本概念,然后详细阐述了关联成像的发展历程和研究现状,同时分别介绍了两种主要的关联成像:量子关联成像和经典关联成像。最后,对比分析了传统光学成像和关联成像的异同。2、主要介绍了大气湍流的形成机理,并详细说明了各个湍流参数的物理意义。除此以外,我们发现非Kolmogorov湍流的强度只与湍流内尺度、外尺度、大气折射率结构常数和广义指数有关。最后,分别介绍了两种常用的功率谱:Kolmogorov功率谱和非Kolmogorov功率谱。3、研究了非Kolmogorov湍流对部分相干光关联成像的影响。基于广义惠更斯-菲涅尔积分原理和部分相干光在非Kolmogorov湍流中的传输特性,推导出了部分相干光通过非Kolmogorov湍流的关联成像的二阶强度涨落关联函数,并对其进行数值模拟,分析了影响关联成像分辨率和对比度的因素。结果表明:关联成像的分辨率和对比度不仅受传播距离的影响,还与非Kolmogorov湍流强度(折射率结构常数、广义指数、内湍流尺度和外湍流尺度)和光源的相干长度有关。此外,在散斑-散斑的关联成像中,光源的尺寸只决定关联成像的对比度,而不影响分辨率。4、研究了非Kolmogorov湍流对无透镜计算鬼成像分辨率的影响。基于广义惠更斯-菲涅尔积分原理和空间光场相干理论,得到了部分相干光通过非Kolmogorov湍流的无透镜计算鬼成像的二阶强度涨落关联函数,然后根据上述理论结果进行数值模拟。我们发现,无透镜计算鬼成像的分辨率由传播距离、湍流强度和光源参数三者共同决定,并且物体与收集透镜之间的湍流对无透镜计算鬼成像几乎没有影响。此外,和散斑-散斑关联成像相比,在无透镜计算鬼成像中,光源尺寸越大,分辨能力越强。5、对本文的主要内容做了总结,并对关联成像在未来中的应用做出了展望。