粗糙表面光散射研究在光学目标探测、表面材料设计制备以及工业检测等领域中有着重要的研究意义与价值。因此，为了进一步研究粗糙表面光散射特性，并拓展粗糙表面光散射的应用，本文分别从理论计算和实验两个角度研究了光波段粗糙表面散射特性，所取得的主要研究成果有:　　1.基于基尔霍夫近似理论，构建了粗糙表面全角度散射光数值计算平台，实现了对粗糙表面散射光强度和偏振特性等光学参数的计算。　　2.以粗糙表面功率谱为研究对象，对分别具有高斯连续分布、高斯离散分布以及非高斯分布功率谱的粗糙表面散射光分布进行数值研究。通过改变功率谱，可以对散射光分布进行调制。　　3.以诸如压膜、软光刻等快速廉价工艺制备的光学元件质量检测为研究背景，以带有表面粗糙的正弦光栅为例，探讨了粗糙程度对正弦光栅衍射效率的影响，并提出了通过方均根高度与波长比值为评价参数的光栅分光质量与衍射效率的评价标准。　　4.构建了基于散射光偏振特性的材料识别判据。通过对金属和电介质粗糙表面的数值研究，发现金属和电介质表面散射光斯托克斯矢量V参量以及其对应的穆勒矩阵具有显著差异，并理论分析了该差异是由折射率引起的相位差导致。在此基础上，提出了基于散射偏振测量的金属与非金属判据。　　5.提出了基于概率密度函数的随机粗糙表面散射场快速计算方法，实现了粗糙表面散射光全角度多参数的数值计算。克服了传统的散射场计算方法计算强度大、消耗时间长等缺点。　　6.构建了粗糙表面散射光场实验测量系统，实现了对粗糙表面散射光场强度及偏振特性的空间分布测量，通过与数值计算结果对比，不仅验证了基于基尔霍夫近似的散射场计算平台的精确性，还证明了基于散射光偏振特性的金属与电介质识别判据的准确性和可行性。　　本文以粗糙表面光散射特性为研究核心，深入研究了金属与电介质粗糙表面散射光强度与偏振特性，并探索了其在表面隐身设计、光学元件检测以及材料识别中的应用，可供粗糙表面光散射在工业检测、目标识别等领域中的应用参考。