近几十年,由于部分相干光束具有独特的性质而引起人们极大的兴趣。它在材料热处理、自由空间光通信、惯性约束核聚变、激光捕获微粒、光学成像等领域具有重要的应用价值,因此部分相干光束的研究一直受到人们广泛的关注。本论文主要介绍了部分相干光束的实验产生及经过调控后的传输,此外还简单介绍了光束的自修复特性。部分相干光束的产生已有报道,但是主要集中在标量部分相干光束的产生,矢量部分相干光束的实验产生很少有报道。本论文的一部分工作就是实验产生矢量部分相干光束并测量了相干理论里描述该光束的所有参量的值。相干、偏振和相位是光的基本特性,它们之间是相互影响的。如何方便快捷精确的调控它们是件非常有意义的事情。在这篇论文里,研究了光束经过相干、偏振、相位调控后的传输特性。具体研究了标量和矢量部分相干光束经过相位孔径调控后在自由空间中传输的统计特性;研究了矢量部分相干光束经过偏振光栅调控后在自由空间中传输的偏振特性;研究结果表明通过相位孔径、偏振光栅及光束的初始相干长度对传输中光束的强度、相干、偏振进行调控,可以对光束进行有效控制。研究结果可以用到微粒捕获、材料加工等领域。论文里还介绍了径向偏振部分相干光束经过透镜聚焦后的传输特性。研究发现径向偏振部分相干光束在自由空间传输时偏振态不发生改变,即径向偏振,只是偏振成分的改变,即完全偏振成分转化成了完全非偏振成分。此外由于部分相干光多了相干度这个维度,因此它提供了更多光束的信息。正是基于这个原因,我们研究了利用部分相干光束来探测湍流大气中表面粗糙的目标物体,理论计算表明通过测量部分相干光束源平面的光斑大小、相干长度和接收面的光斑大小、相干长度可以计算出目标物体的参量值,研究结果可以用于遥感和成像方面。部分相干光束传输过程中相干度的演化已经被大量研究了。这里的相干度可以理解成光场的二阶关联,但是传输中强度起伏关联特性的报道并不多。本论文介绍了矢量部分相干光束强度起伏关联的演化特性,研究发现它在自由空间传输的强度起伏关联演化比相干度演化复杂的多。研究结果让人们对部分相干光束有了更深一步的认识和理解。同时还研究了准均匀源产生的矢量部分相干光束在远场的强度起伏关联特性,找出了它与光源谱密度的关系,研究结果表明可以通过远场的强度起伏关联,利用相位恢复算法,重构光源的谱密度分布,研究结果可以用于无透镜成像方面。此外还从理论和实验两方面研究了无衍射光束家族中的贝赛尔高斯光束的自修复特性。研究结果表明径向偏振贝赛尔高斯光束的自修复能力比一阶线偏振贝赛尔高斯光束的自修复能力强,研究结果可以用于微粒捕获和显微镜等领域。