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1986年Wolf教授证明：从违背定标定律的光源发出的光在传输过程中，其光谱就会发生变化。之后，人们又发现，当满足定标定律的部分相干光被光阑衍射时，还会出现光谱从红移突然到蓝移的跃变现象。另一方面，湍流也要改变激光束的传输性质(包括光谱特性)。本论文主要研究激光束通过湍流大气传输的光谱特性问题，具体工作是：
1．基于广义惠更斯—菲涅尔原理，推导出部分相干双曲余弦高斯(ChG)光束在湍流大气中的光谱传输方程，详细研究了湍流对其光谱特性的影响。研究表明，部分相干 ChG光束通过湍流大气传输其光谱特性由源光谱、光束相干参数、光束离心参数、大气折射率结构常数和观察点位置等因素共同决定。湍流使轴上点光谱移动量减小。当湍流增强到一定程度时离轴点还存在光谱跃变现象，发生跃变的临界位置和光谱跃变量随湍流的增强而增大。此外，光谱跃变的临界位置随着离心参数的增大而远离传输轴，光谱跃变量随着光束相干参数的增大而增大。
2．采用Rytov相位结构函数二次近似的方法，推导出平顶光束在湍流大气中的光谱传输方程，详细研究了其光谱特性。研究表明，轴上点光谱为蓝移，随着离轴距离的增大，光谱由蓝移逐渐变为红移，轴外点存在多阶光谱跃变现象。随着湍流的增强，光谱位移量和光谱跃变量减小、光谱跃变现象消失。特别分析了平顶光束与高斯谢尔模型(GSM)光束通过湍流大气传输的光谱跃变之间存在的差异。