基于广义惠更斯-菲涅耳原理，推导出了部分相干环状光束在海洋湍流中传输时光束相干度的解析公式，详细研究了光束相干度以及相干度宽度随传输距离、海洋湍流参数和光束参数的变化。研究结果表明：部分相干环状光束在自由空间和弱海洋湍流中传输时其光束相干度会出现振荡现象，但随着海洋湍流增强最终趋于类高斯分布。在弱海洋湍流情况下，光束相干度宽度在某一传输距离处达到极大值，并且它与环状光束遮拦比和光束相干参数有关。但是，在强海洋湍流情况下，光束遮拦比和相干参数对光束相干度的影响不大。所得结果对工作于水下湍流环境中的部分相干环状光束的应用具有意义.

求解出了部分相干环状光束在非Kolmogorov 湍流中的瑞利区间解析表达式，并研究了湍流参量(广义指数α 、内尺度l0 、外尺度L0 )和光束参数对光束瑞利区间的影响。研究表明，湍流中瑞利区间zR| turb 随湍流增强而减小，且始终小于自由空间中瑞利区间zR| free ；zR| turb 随L0 (当3.6 < α < 4 时)的增大而减小，随l0 的增大而增大；zR| turb 随α 的增大先减小后增大，且在α = 3.11 处时存在极小值。此外，湍流对于光束瑞利区间的影响随相干参数β 、束腰w0 增大和遮拦比ε 、光束阶数M(N ) 的减小而增大。

基于广义惠更斯-菲涅耳原理，并采用Rytov相位结构函数二次近似的方法，推导出了部分相干环状光束通过湍流大气传输时，其光谱相干度的解析公式，并研究了光束的空间相干特性。研究表明，部分相干环状光束通过自由空间传输时其光谱相干度会出现振荡和相位奇异现象，且光束遮拦比ε越大振荡越厉害。但是，随着湍流的增强，其振荡逐渐减弱直至消失，不同ε的光谱相干度曲线相接近，并呈类高斯分布。光束遮拦比ε越大的部分相干环状光束其空间相干性受湍流影响越小。此外，在自由空间中，若光束相干参数α较小，随ε的变化光谱相干度二阶矩宽度w_c可大于或小于其光谱强度二阶矩宽度w_i，且临界值ε₀随α的增大而增大；随着α的增大，则无论ε取何值都有w_c>w_i。然而，当湍流增强到一定程度，总是有w_ci。