在自然界中,完全相干光束与完全非相干光束都是不存在的,我们所接触到的光束都为部分相干光束,即介于完全相干光束与完全非相干光束之间的一种。在许多领域表明:降低光束的相干性,可使光束光强分布更均匀,这样在惯性约束核聚变、材料热处理等方面具有比高相干光束更明显的优势。此外,降低激光光束的相干性,在大气传输中,可以明显降低光束的闪烁因子与光束漂移,即可说明光束的质量得到了极大的提高,这个对于激光大气通讯有着重要的作用。本文研究对象是部分相干光束,其中在本文中部分相干光束分为两类。第一类就是具有特殊空间关联结构分布的部分相干光束,其关联函数非高斯,为矩形对称余弦高斯结构分布与多高斯叠加结构分布。而第二类为传统空间关联结构分布的部分相干光束,其关联函数为经典的高斯分布。本论文针对特殊空间关联结构分布的部分相干光束,主要研究了从理论的构建与传输,到实验上的产生与聚焦传输。对于传统空间关联结构分布的线性偏振部分相干异常空心光束,主要研究了通过高数值孔径薄透镜聚焦后在焦平面处的光束特性,并探索光束原始的参数以及薄透镜数值孔径参数对紧聚焦特性的影响。在第一章,主要对传统部分相干光束(具有传统空间关联结构)的研究动态以及对于具有特殊空间关联结构分布的部分相干光束发展动态进行了简单的回顾。在第二章,讲述基础理论知识,先是部分相干的基础知识,主要涉及到互相干函数以及交叉谱密度函数。其次讲述激光传输的基本理论以及方法。由于完全相干光束的传输理论不可适用于部分相干光束,所以接着给出了部分相干光束的传输理论。最后给出紧聚焦基础知识。在第三章,针对部分相干光束中的一类具有特殊空间关联结构分布的部分相干光束,本章节从理论上提出了矩形对称余弦高斯关联部分相干光束以及广义多模高斯关联部分相干光束。研究此两种光束在自由空间传输的特性,以及光束参数对光束特性的影响。在第四章,从实验角度,去产生两种在第三章节理论构建的特殊空间关联结构分布的部分相干光束。并对实验数据与理论数据进行拟合,很好的吻合性说明实验验证了理论的预言。在第五章,我们研究具有传统空间关联结构分布的线性偏振部分相干异常空心光束经具有高数值孔径薄透镜紧聚焦后在焦平面处的光束特性,并探究光束原始参数以及薄透镜的数值孔径大小对紧聚焦特性的影响。在第六章节中,我们对此进行总结与展望。