激光在生物医学等领域内的成功应用大大加强了人们了解光特别是激光与生物组织的相互作用规律和知识的愿望.由于多数生物组织是一种随机介质,人们难于应用传统的麦克斯韦波动理论来解释光是如何在生物组织中传播这一基本问题.从光的粒子性角度出发,人们最终选择了波尔兹曼辐射传输理论,也称为光子传输理论.以这一理论为基础,人们不仅定义了若干描述生物组织光学特性的参数,而且建立了许多描述光子传输的方法,其中漫射近似方法和蒙特卡洛模拟是最为成功的两种主要方法.生物医学光学理论体系的建立和逐步完善为生物医学光学成像提供了更为完备的理论指导,各种新的成像技术层出不穷.尤为值得一提的是光学相干层析技术,它的出现为活体非侵入式亚细胞级分辨率成像提供了可能.虽然近年来人们已经初步建立了生物组织中光的传播模型,但是统一的生物组织光学理论却远未成熟.而且,国内组织光学的研究起步较晚,研究单位和人员数量少,有相当一部分的激光医学临床研究由于缺乏组织光学基本理论的指导而受到限制.为了对改善这一现状做出一点贡献,该论文一方面试图从生物医学光学理论体系上作一详细阐述,另一方面通过理论和试验工作对生物医学光学中的若干问题进行了较为深入的研究.