基于广义的Huygens-Fresnel原理和非Kolmogorov谱模型, 推导了无线光通信系统中径向分布部分相干高斯-谢尔模型阵列光束在非Kolmogorov大气湍流中传输时瑞利区间zR和湍流距离zT的解析表达式, 对瑞利区间和湍流距离随湍流参量和光束参量的变化情况进行了数值分析.结果表明: 不论是相干还是非相干合成, 径向分布部分相干高斯-谢尔模型阵列光束的zR和zT均随湍流广义指数α的增大非单调变化, 当α=3.11时, zR和zT取最小值, 此时阵列光束扩展最大; 相干合成比非相干合成的光束扩展要小, 但其受湍流的影响更大; 对于相干合成而言, 径向分布半径r0越大, 合成光束的zR和zT就越大, 而非相干合成的zR和zT不受r0的影响; 不论是相干还是非相干合成, 阵列子光束数目对合成光束的zR和zT没有影响; 当光束相干参量β足够小或波长λ足够大时, 大气湍流对阵列光束zR的影响可以忽略.

推导出相干和非相干非傍轴径向阵列高斯激光束的传输公式，并用以研究了径向阵列光束在自由空间的传输特性，重点分析了阵列光束参量对合成光束光强分布的影响。结果表明：阵列半径与束腰宽度之比是一个关键参量，当它固定时，相干和非相干合成光束的光强分布都保持不变，但合成光束的光强分布和远场轴上光强最大值都与合成方式有关。

采用积分变换，推导出了双曲余弦高斯(ChG)列阵光束通过湍流大气传输的二阶矩束宽和角扩展的解析公式，给出了ChG列阵光束与一束高斯光束具有相同角扩展的条件。研究表明:相干合成的ChG列阵光束的角扩展比非相干合成的小，但是，非相干合成的ChG列阵光束的角扩展受湍流影响比相干合成ChG光束小；相干合成情况下，ChG列阵光束的角扩展随离心参数、束腰宽度和相对子光束间距的变化均出现振荡，但在湍流中的振荡减弱，非相干合成情况下，ChG列阵光束的角扩展与相对子光束间距和光束数无关。