除了波长或频率(颜色)、振幅(强度)以及相位信息外,偏振是表征光的另一基本物理特性,亦可作为光波信息有效传输的基本载体。大气是一个复杂的分散系统,探究偏振信息在其中的传输特性,对于偏振导航、卫星遥感、军事侦察、星地通信等领域中的应用具有十分重要的探究价值。论文针对于云雾复杂分散系统,构建蒙特卡洛仿真系统及搭建实际实验平台以探究偏振信息在其中的传输特性,为实现真实大气链路信息高效传输以及降低复杂分散系统的影响提供理论支持,主要研究内容如下:(1)研究了偏振信息在雾分散系统中的宽谱段传输特性。基于蒙特卡洛算法,针对不同类型的微粒体系,仿真了宽波段下不同偏振光(圆偏振和线偏振)在雾天环境下的动力学演化过程;为与真实环境相匹配我们调研了大气雾数据库,理论仿真了线偏振光和圆偏振光在单分散及具有某一分布特性的多分散体系下的偏振信息传输特性,比较了线和圆偏振的保偏能力以及不同波长下的偏振响应特性。圆偏振相比较线偏振具有优良的偏振保持能力,圆偏振在弥补遮蔽效应提高穿透能力上提供了很好的选择性。(2)研究了偏振信息在云分散系统中的穿透特性。针对典型云层体系,改进了蒙特卡洛分层算法模型,从而更加有效对偏振信息传输特性进行仿真;仿真中针对水云和冰云两种云层环境进行了数据库参量的调研,并根据构建的不同云分散体系详细探究了中红外波段下圆和线偏振信息的传输特性。结果显示圆偏振的穿透能力较优于线偏振的穿透能力,并且冰云随波长变化下偏振度值波动性较小。(3)研究了真实水雾实验条件下圆和线偏振光的偏振保持能力。围绕偏振光在复杂分散体系中的穿透特性这一主题,设计并搭建了一套实验设备(入射波长为633nm),实验构建了3种水雾环境(薄雾、中等雾以及浓雾),观察并分析了线偏振光和圆偏振光在模拟水雾分散体系中的穿透特性,研究比对了线偏振光和圆偏振光偏振穿透保持(PM)能力。圆偏振光相比于线偏振光而言具有很好的PM能力,而且随着雾分散体系光学厚度值的增加,圆偏振的优势更加突出,表明圆偏振在雾分散体系中具有良好的透雾能力。