本书是一本理论专著。全书对激光在自由空间、光学系统和大气湍流中传输的研究方法和主要论题做了系统深入的研究。其中，第1章理论基础，阐述激光光学的基本理论基础、研究方法，以及部分相干光传输的基本理论。第2章激光的方向性，阐述完全相干光束和部分相干光束产生的必要条件。第3章几种特殊光束的传输特性，研究单束和多束平顶光束的传输特性，研究径向偏振光的焦移现象，研究空心光束的远场矢量结构。第4章大气湍流，介绍大气湍流模型，阐述光束在大气湍流中的传输理论。第5章大气湍流效应，研究大气湍流引起的光束展宽，光束漂移，以及光束质量因子的变化。第6章应用实例——鬼成像，介绍鬼成像的研究进展，以及大气湍流中的鬼成像。 本书可作为高等院校光学及相关专业本科生、研究生的参考书籍，为他们在相关领域研究工作的开展提供帮助。

第1章 理论基础
1.1 自由空间麦克斯韦方程的解
1.1.1 角谱解
1.1.2 衍射积分解
1.2 部分相干光的传输
1.2.1 部分相干光的基本理论
1.2.2 部分相干光的传输变换公式
1.3 光学中的矩阵及矩阵变换
1.3.1 几何光学中的矩阵
1.3.2 高斯光束的矩阵变换
1.3.3 偏振光学变换矩阵
本章参考文献
第2章 激光的方向性
2.1 描述部分相干光的数学一物理模型
2.1.1 高斯-谢尔模型光束
2.1.2 J0相关的Shell模型光束
2.2 Gauss光束产生的必要条件
2.3 J0相关的矢量Shell模型光束产生的必要条件
本章参考文献
第3章 几种特殊光束的传输特性
3.1 平顶光束的传输和组束特性
3.1.1 描述平顶光束的数学一物理模型
3.1.2 单束平顶光束的传输特性
3.1.3 多束平顶光束组束后的传输特性
3.2 径向偏振光的焦移现象研究
3.2.1 径向偏振光的产生和应用
3.2.2 径向偏振光的焦移
3.3 空心光束在远场的矢量结构分析
3.3.1 描述空心光束的几种模型
3.3.2 描述空心Gauss光束的产生
3.3.3 空心Gauss光束的矢量结构分析
本章参考文献
第4章 大气湍流
4.1 大气湍流模型
4.2 光束在大气湍流中的传输理论
4.2.1 Born近似理论
4.2.2 Rytov近似理论
4.3 大气湍流对光束传输的影响及数值仿真
4.3.1 相位起伏，强度起伏和到达角起伏
4.3.2 湍流介质中激光传输的数值仿真
本章参考文献
第5章 大气湍流效应
5.1 激光的方向性
5.2 光束展宽
5.2.1 水平路径
5.2.2 斜程路径
5.3 光束漂移
5.4 光束质量
本章参考文献
第6章 应用实例——鬼成像
6.1 国内外动态
6.2 部分相干光鬼成像的原理
6.3 大气湍流中鬼成像的原理
本章参考文献