随着激光技术的发展,特别是强聚焦激光束和具有大发散角的半导体激光束的描述、光子带隙晶体和微振腔的非傍轴本征模问题的求解,使人们开始了对非傍轴光束的传输变换的研究。然而,在强激光技术中,很难遇到理想的完全相干基横模高斯光束,大多数发出的是部分相干多横模激光束,比较合乎实际情况的是采用高斯--谢尔模型(GSM)光束描述部分相干的多模激光束,在一定条件下,可以得到比较好的模拟结果。基于实际工作的需要,近年来,非傍轴部分相干光束的概念被提出,并用Rayleigh衍射积分法分析了非傍轴(标、矢量)部分相干高斯-谢尔(GSM)模型光束在自由空间的传输特性,得出了傍轴近似的条件以及远场发散角的渐近值,接着又有非傍轴部分相干矢量双曲-余弦光束以及非傍轴(标量)部分相干TEM11厄米高斯(HG)光束在自由空间中传输的交叉谱密度和光强分布的研究,它们主要是用衍射积分法分析了影响非傍轴性的两参数的关系。随后,Wigner分布函数法被引进用于研究非傍轴光束,建立了Wigner分布函数在非傍轴光束传输中的基础理论。本论文通过研究对比,发现Wigner分布函数法不但同时描述了空间域和空间频率域,而且适用范围广,可用于研究非傍轴(标量、矢量)部分相干光束的传输特性,也可用于研究高度非傍轴(标量、矢量)完全相干光束的传输特性,它能将复杂的积分运算简化为代数运算,所以选用Wigner分布函数法来对非傍轴光束的传输进行研究。本论文的主要工作:1.在对Wigner分布函数基础理论研究分析的基础上,运用远场近似条件,将Wigner分布函数法的矢量远场传输理论进行了扩展,从而得到了关于非傍轴部分相干光束Wigner分布函数法(矢量)在自由空间的远场传输解析矩阵元。2.为了说明扩展理论的正确性,选取了一种特例光束(GSM)光束进行分析验证,通过对矢量GSM光束傍轴与非傍轴性的对比,以及远场发散角的分析,证明了该理论的正确性。3.非傍轴部分相干TEM11厄米-高斯(HG)光束虽已有人提出,并用衍射积分法(标量)分析了在自由空间中传输的一般特性。但其远场特性和矢量特性都还没有分析。所以,本文特别对其进行深入的研究。并说明了引入两参数(束腰和相干长度)在决定非傍轴部分相干光束的传输特性中起了关键性的作用,对其远场发散角也给出了详细的分析。