光波弱散射理论,即研究入射场光学特性及散射介质结构特征对散射场光学行为的影响,在遥感、通信、医学检验等方面具有重要的应用前景,因此备受研究人员关注。自从Korotkova将光场调控技术推广到光波弱散射理论以来,人们对散射场中调控问题的研究取得了较大的进步,得到了包括圆形平顶分布、矩形分布、列阵分布、环形分布等在内的散射远场分布图样。基于一阶Born近似及Markov近似,本论文研究了光波弱散射过程中的远场光学特性及其调控问题。具体研究工作包括:1.研究了光波经多粒子系统散射后的光束条件。推导出光波经多粒子系统散射后的远场光谱强度表达式,讨论了多粒子系统产生具有光束结构的散射场的可能性。结果表明,散射远场能否表现为光束轮廓取决于粒子散射势的有效宽度和粒子分布函数的有效相干长度。以准均匀分布的高斯型粒子为例,验证了光束条件的正确性。该结论可能在散射场的测量和操纵等领域具有潜在的应用前景。2.研究了光波经各向异性介质散射后的等价理论。推导出光波经各向异性介质散射后的远场光谱强度表达式,讨论了不同各向异性介质产生相同远场光谱强度的可能性。在某些特殊情况下,散射远场可以实现整个三维空间的完全等价或某些二维平面的部分等价。该结论可应用于散射介质的精确测量。3.提出了利用权重函数卷积调控散射远场的方法。利用权重函数的卷积设计出新型散射介质模型,并推导出光波经其散射后的远场光谱强度表达式。具体研究了两个典型散射介质模型,包括同类型权重函数的卷积和不同类型权重函数的卷积。这些新型散射介质模型可用以产生具有形状稳定或可调的散射远场图样。该研究工作将设计介质的方法从线性组合推广到非线性组合,对散射远场的调控有着潜在意义。4.提出了利用权重函数线性组合获得空心散射远场的方法。利用权重函数的线性组合设计出新型散射介质模型,并推导出散射远场的光谱强度表达式。这种新型的散射介质可用以产生空心散射远场,并且空心形状与外部轮廓可以呈现出相同或不同的强度分布。该研究工作可为获取空心散射远场提供一种方法。