激光散斑这一物理现象，可以应用于振动测量、粗糙度测量、生物无损检测等；对于成像系统而言，散斑作为噪声将会影响到其成像质量。本文主要探讨激光散斑的传输特性及其在微投影中应用，具体分为以下五个方面内容：　　 1.采用光学本征函数法分析了投影系统中散斑的传输特性。屏幕散射光在人眼中形成的散斑强弱取决于投影系统的成像自由度和人眼在投影屏幕上的分辨单元大小两个因素。由于人眼在投影屏幕上的可分辨单元大小根本不变，因此，可以通过增加投影系统的空间带宽积-增加投影镜头的数值孔径或视场，以增加投影系统自由度来降低散斑。当采用完全散射的运动相位片抑制散斑时，比较理想的方案是让运动相位片出射波的自由度与投影镜头自由度相匹配。　　 2.受限于时间相干性的二次散斑在自由空间传输特性研究：在二次散斑自由空间传输实验中发现一个有趣的现象，当激光光源时间相干长度与照明尺寸同一数量级时，散斑衬比度将会出现一个极值转折点。根据时间相干性理论和近场散斑特性，从理论上完整地解释了该物理现象。通过测量极小值点位置和照明面积可以获得照明激光二次散斑相干面积，据此提出一种测量物体表面粗糙度参数--表面高度相关面积和高度协方差的技术方案。　　 3.考虑激光器实际有限的相干长度，分析了激光通过旋转薄漫射体相干性变化情况，得出旋转薄漫射体只是降低出射光束的空间相干性，而其时间相干性主要取决于激光器本身的特性，这与J.W.Goodman教授在著作《Speckle Phenomenain Optics：Theory and Applications》中的结论不一致，主要原因是其假定激光为理想单色、相干长度和探测时间是无限长所致。通过迈克尔逊干涉实验证实了我们的分析结果。并进一步分析了薄漫射体出射光再经过投影镜头后在屏幕的相干性变化规律。　　 4.将厚散射介质的点源漫射方程的格林函数解视为脉冲点扩展函数，对其做时-空联合傅里叶变换，讨论了漫射光强度调制的时空谱性质及其在成像系统中的潜在应用。　　 5.根据光学本征函数分析结论、二次散斑特点以及激光经过旋转随机位相片相干性变化特性，设计激光微投影样机中消散斑机构，并对样机消散斑效果进行指标测试，消散斑效果以达到预期目标。　　 本文主要的新颖点体现在以下几个方面：　　 1.采用了光学本征函数法分析激光散斑在投影系统中的传输规律，这一分析方法，概念明确，为激光投影系统设计中投影镜头和消散斑机构整机设计提供必要的理论指导。　　 2.实验发现散斑衬比度在近场区域有一个极小值，利用这个现象可以容易得到物体被照明表面散射光的相干面积，利用物体被照表面散射光相干面积与表面粗糙度之间的关系可测量物体的表面粗糙度。原先Asakura小组提出的激光散斑测量物体表面粗糙度的方法要求粗糙度参数--表面高度相关面积和表面高度协方差二者必须先知其一才能测量。现只需要在同一实验装置中，就可测得到粗糙度的两个参数。　　 3.根据实际激光器相干长度有限这一物理特性，推导了激光束通过运动位相片引起的相干性变化，纠正了GOODMAN书中有关这方面论述中存在的问题，得到更为符合实际情况的结论。同时求出薄漫射体出射光再经过投影镜头后在屏幕的相干性变化规律。为目前在投影系统当中最为简单的旋转位相片抑制激光散斑方法，提供有意义的理论参考。另一方面分析了厚漫射体光学传递函数时空谱特性，为通过厚漫射体的成像系统分析提供参考。