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对于光在大气湍流中传输理论的研究由来已久，在适用于光通信的激光诞生后，对于该方向的研究才步入正轨。20世纪50年代，Obukhov[6]结合随机场理论，对随机介质中的光波传输进行了求解。紧接着，Tatarskii[7]结合Kolmogorov和Obukhov的理论，发展了湍流统计理论，在大气湍流研究史上具有里程碑意义。33646
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1975年，高斯部分相干光光源的概念被提出，这种光束横向界面符合高斯型光强分布和相干性分布。随后，高斯谢尔模型(GSM)光源理论很快得到了补充和发展，而高斯谢尔模光束也成了一种便捷的物理模型，被广泛应用到科学研究和生产生活中。论文网
90年代初期，Wu等人通过对GSM光束（高斯谢尔模）在大气湍流中传输理论的研究，得出“对比完全相干光在大气湍流中的传输特性，部分相干光的各类湍流效应较微弱”的结论[8~9]。进而引发了部分相干光湍流理论的研究高潮。2001年，Gori等人结合部分相干光的偏振性，提出了部分相干部分偏振GSM光束模型，即矢量GSM光[10]。紧接着，2003年，Shirai[11]等人又在相干叠加模式下，以GSM为列，研究了部分空间相干光在大气湍流中的光束扩展问题。2008年，Ji[12]等人以部分相干厄米高斯光束为研究对象，讨论了大气湍流中的展宽和方向性问题，得出相干性越差，展宽的湍流效应越小的结论。Chen[13]等人则推导出了有限条件尺度下GSM光束在湍流中的漂移时间谱等等。
湍流对光束传播的影响常用折射率结构常数来表征[14]。Consortini的实验[15]，利用了到达角起伏和光强起伏的性质，测量了内尺度。Hill等人使用双波长闪烁法[16]，结合空间滤波技术来探测内尺度。分别利用近平面波模型和空间滤波技术，实现了大气结构折射率和内尺度的测量。