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散射屏作为随机相位屏，在基尔霍夫近似条件下紧靠其后的光强分布为常数。从紧靠散射屏后到菲涅耳深区的范围，我们称之为菲涅耳衍射极深区。这一区域内相干散斑和部分相干散斑的形成机理及其统计规律的演化等一直是令人困惑和未被研究的问题。本文利用基尔霍夫近似理论，对菲涅耳极深区相干散斑和部分相干散斑进行了理论研究和计算模拟。全文共分五章。第一章对随机表面的描述、光散射的基本原理、随机光场的特性以及散斑的描述进行了综述。
第二章根据基尔霍夫近似理论，以高斯相关的一维随机散射屏为例，数值计算了菲涅耳极深区内不同距离处的散斑光强分布，研究了散斑场的形成机理及其统计特性随散射距离的演化。结果表明：在菲涅耳极深区散射光束表现为几何光学效应，随着传输距离的增加，由几何光学效应逐渐演化为干涉衍射效应。正是这一效应使得菲涅耳极深区内散斑场随着传输距离的增加由非高斯散斑逐渐过渡为正态分布的高斯散斑。散斑场的统计特性如概率密度和对比度的统计计算也印证了这一理论模型的合理性。
第三章根据基尔霍夫近似理论推导了当光源为点光源时散斑场的表达式，理论分析了当散射表面粗糙度较小情况下，点光源沿平行于散射表面方向移动时菲涅耳极深区散斑场的位移规律。
第四章基于第三章数值模拟了散射屏粗糙度较小时菲涅耳极深区内的部分相干散斑场。统计分析了光源线度、散射表面的参数、散射距离对部分相干散斑对比度、概率密度以及光强相关的影响，得出对于实际容易获得的扩展光源，部分相干散斑只存在于距离散射表面几个毫米的范围内。
第五章中总结了本论文的主要内容，制定了后续工作计划。