激光是上世纪人类一项重大发明,激光技术广泛应用于生产、生活各个领域,激光技术极大的促进了社会进步和发展。偏振特性是激光的一项重要特性,在大量实验研究的基础上,实验人员发现通过改变激光的偏振特性可以有效的降低激光在湍流大气中的闪烁指数,这一优势可以大幅提高激光在大气传输中的质量,为大气激光通讯、激光武器、激光遥感等应用奠定基础。近年来,通过改变激光的偏振特性来改善激光传输特性的研究引起了研究者们的兴趣,全庞加莱光束就是这种具有特殊偏振特性的光束。在经典光学中,我们用Stokes参量来描述光束的偏振态,为了更加直观的表示光波的偏振状态,H.Poincare提出了一种偏振状态的几何表示方法,该方法以Stokes参量中的S₀为半径做一个球体,该球体称为庞加莱球。球面上每一个点都对应着不同的偏振状态,而全庞加莱光束的横截面上的偏振状态包含了庞加莱球面上所描述的所有偏振状态。本文将会着重研究全庞加莱光束的理论模型以及实验产生,同时也会研究不同阶数的全庞加莱光束经过湍流大气时的闪烁指数。在第一章,主要对全庞加莱光束的定义进行阐述,同时将对全庞加莱光束的研究动态进行简单的回顾。在第二章,介绍基础的理论知识,首先是激光偏振特性的介绍,主要涉及到激光各种偏振状态的定义、特征。其次将介绍激光偏振状态的描述,包括偏振矩阵描述以及斯托克斯参量描述法。最后将介绍激光束传输的基本理论以及方法。在第三章,本章将主要介绍全庞加莱光束的理论基础,首先将介绍全庞加莱光束的电场表达式以及其光强表达式,并研究其在自由空间传输的特性,接下来会介绍不同阶数全庞加莱光束的偏振态分布。在第四章,本章将主要介绍不同阶数全庞加莱光束的实验产生方法。并对实验数据与理论数据进行拟合,用拟合结果去验证理论模型的正确性。除此之外,本章还将探讨不同阶数的全庞加莱光束经过线偏振器后的光强分布。最后,将研究一阶全庞加莱光束的偏振状态随传输距离增加而变化的现象。在第五章,本章研究了全庞加莱光束经过湍流大气时的闪烁指数变化情况,在实验中,我们通过改变拉盖尔高斯光束和高斯光束的光强峰值比来减小全庞加莱光束经过湍流大气时的闪烁指数。在第六章节中,我们对全文进行总结与展望。