为了对工业管道排放的污染气体的流速进行连续监测，设计了一种双路平行对射式烟气流速测量系统，并对基于光闪烁法测量烟气流速的相关理论进行了研究.利用相位屏技术对湍流介质中的光闪烁现象进行了理论分析，得到了用于工业管道烟气流速反演的光闪烁互相关的表达式.对烟气流速反演过程中平均流速的路径加权问题进行了探讨，给出了路径加权函数，数值模拟表明路径加权函数具有近似高斯线型的轴对称分布特性，反映出管道中心流速对于平均流速的较大贡献.在此基础上，分析了光源光谱对路径权重函数的影响，实验证明由于光源光谱具有一定的带宽，使得路径加权函数值有一定的变化，但加权函数的分布形状保持不变.对于平均流速的路径加权函数的分析为计算工业管道中烟气流速的空间分布提供了依据.

为了分析大气湍流对高斯光束产生的光强起伏现象，采用相位屏的方法，模拟出高斯光束经过大气湍流后在接受面上的光场分布情况，然后对模拟出的光场进行分析得到光强起伏的方差，并与理论得到的静态统计量进行分析比较，在一定程度上得到了较好的吻合。这一结果对各种近地激光应用是有帮助的。

基于不同波长的光闪烁,采用修正的大气湍流Hill谱模型,提出了一种同时反演大气湍流内尺度及折射率结构常数的方法.假定内尺度在某一个范围内取值,对于不同波长的闪烁指数,如果当内尺度取某一定值时,由光传输理论计算的C²_n(λ₁,...)和C²_n(λ₂,...)相等,反演成功.根据此原理设计了三波长闪烁计并在某地进行了外场测量.近地面大气湍流的内尺度一般在2～10 mm之间,且随折射率结构常数(其量级为10^-16～10^-13)的变化而变化,两者之间存在一定的正相关;任意两波长组合进行反演得到的内尺度(或折射率结构常数)值具有自洽性,其相关系数的最小值为0.81,因此证明了该方法的可行性.

根据光波斜程传输理论以及随高度变化的ITU-R 湍流大气结构常数模型,将水平传输的修正里托夫方法推广到了斜程传输问题中。导出了高斯波束入射时,在零内尺度湍流谱模型及考虑湍流内尺度效应和外尺度效应条件下,从弱起伏湍流区到强起伏湍流区闪烁指数随斜程里托夫方差变化的计算公式。讨论了不同传播高度、不同湍流内、外尺度对高斯波束斜程传输闪烁指数的影响。最后将有关数值计算结果与实验测量结果进行了比较和验证。