更新时间：2022-08-25 14:37
一个理想的单色点光源发射的光是完全相干光。但实际物理光源不是点源，总是具有一定的空间尺度并包含众多辐射单元，其发出的光也非严格的单色光,其光谱具有一定宽度，这种光即部分相干光。
在实际光源产生的光场中，场的振幅和相位都经受着不规则的涨落，这是因为按照物质发光的量子理论，每个辐射单元的光辐射是一个随机过程,即使是激光,随机的自发辐射过程也是必然存在的。此外，激光器谐振腔的外界干扰和振动等都是不可避免的涨落原因。因此，一般而言，所有光源所发出的光都是部分相干的。以上就是部分相干光产生的原因。
部分相干光可以消除相干光的一些有害效应,如成环、散斑、边缘效应和焦移。光束的相干、偏振特性直接影响光束传输和照射的质量,高度相干和高度偏振的激光束在激光照明中往往会出现激光散斑现象
研究还表明，在同样的大气湍流条件下，媒质对部分相干光束的影响要远小于其对完全相干光束的影响。特别是在长距离传输中，相干性越低对光束宽度的影响越小，光束形状保持越好。显然,对长距离照明和探测来说，采用部分相干激光束的效率会更高。
光的部分相干性的研究可以追溯到Verdet在1865年对从扩展光源发出的光的相干区域尺寸大小的研究，其后Michelson的研究工作确立了干涉条纹可见度与扩展初级光源表面强度分布之间的联系，以及可见度和一条光谱线内能量分布之间的关系，只是Michelson的研究结果当时并没有用这种关联性来解释。第一次定量地描述光场波动的关联是由Von Laue在1907年引入的。Berek用相关的概念来研究显微镜的成像。后来,Van Cittert在1934年引入了光场中任意不同两点的扰动合成概率分布。1938年,Zernik探讨了部分相干性问题的另一种更简单的方法,他直接用实验相联系的方式定义了光振动的“相干度”，并确定了关于这个量的一些有价值的结果。在这之前的研究扫除了两种极限情况完全相干和非相干之间的障碍，但是，得到的结果在某种程度上仍主要限制于准单色光或干涉光束之间的路径差别足够小。对于处理更复杂情况和更严格的理论,有必要作进一步的理论推广，在1954年和1955年Wolf引了更一般的关联函数,这些关联函数服从两个波动方程。
GSM光束同样可以在远场产生与基模高斯光束一样的光强分布,同时具备一定的方向性和能量集中度。1978年之后十几年里,人们又在理论和实验上对GSM光束做了大量的研究。部分相干光也己经被广泛的应用在光学成像,大气光通讯,激光材料表面热处理、惯性约束核聚变、激光涂敷,激光扫描,激光全息,非线性光学等领域。
第一种借助于现有的高相干性的激光，用动态散射体，如旋转的毛玻璃，声光调制晶体，基于液晶的空间光调制器，来降低激光的相干性,通过散射体后光束相干性的大小主要取决于散射体的性质。然后再通过相应的光学元件，如透镜，高斯振幅滤波片等等，调整光束的传输发散角及光束的光强分布，得到光强分布和相干性分布都近似于高斯分布的光束。用这种方法可以很好的产生出性质很接近理论模型的GSM光束。
第二种方法是基于由扩展光源发出的非相干光，利用Van-Citter-Zernike定理使之成为部分相干光，或用被动激光谐振腔，用这种方法产生的光束的光强一般都偏低。
第三种方法是基于理论上的GSM光束可以看成是一些互不相干的激光本征模的叠加，如不同阶数的厄米一高斯模或者拉盖尔一高斯模的叠加都可以产生光束。
相干性 （coherence）是指为了产生显著的干涉现象，波所需具备的性质。更广义地说，相干性描述波与自己波、波与其它波之间对于某种内秉物理量的关联性质。相干性又大致分类为时间相干性与空间相干性。时间相干性与波的线宽有关；而空间相干性则与波源的有限尺寸有关。
两个波彼此相互干涉时，因为相位的差异，会造成建设性干涉或摧毁性干涉。假若两个正弦波的相位差为常数，则这两个波的频率必定相同，称这两个波“完全相干”。两个“完全不相干”的波，例如白炽灯或太阳所发射出的光波，由于产生的干涉图样不稳定，无法被明显地观察到。在这两种极端之间，存在着“部分相干”的波。
两个波的相干性，称为“互相干性”，来自于它们彼此之间的相关程度，也就是说，它们彼此之间的相似程度。互相关函数可以量度互相干性。互相关函数可以量度从一个波预测另一个波的能力。举例而言，设想完全同步相关的两个波。在任意时间，假若一个波发生任何变化，则另一个波也会做出同样的变化；让这两个波互相干涉，则在任意时间，它们都会展示出完全相长干涉，它们具有完全相干性。互相关函数可以用来支持模式识别系统，例如，指纹识别。
在强激光技术中，大多数激光器发出的是部分相干多模激光光束，比较合乎实际情况的是采用高斯一谢尔模型光束描述部分相干的多模激光，在一定条件下可得到比较好的模拟结果。光束不仅能相对容易地作理论分析，而且在实际应用中很容易实现，也可由高斯光束进行转换。与高斯光束类似，光束也是波动方程的近轴近似解，它具有良好的方向性但却只有部分相干性。
Sergey A. Pomarenko利用交叉谱密度的模式展开理论得到了一类相位可分离的带有光学涡漩的新型部分相干光。将空间相干的、正交且带有可分离相位的拉盖尔一高斯光束做为展开基模，可得部分相干的修正贝塞耳高斯光束。Sergey A. Pomarenko分析了这类光场的性质，研究了其辐射强度分布，得到在傅立叶空间，部分相干场的交叉谱密度。
1987年,F.Gori和G.Guatarri等利用交叉谱密度的模式展开理论得到了一种新型谢尔模源，其谱相干度为第一类零阶贝塞耳函数，因此被称为部分相干相关的谢尔模源。这种光束的意义在于，它包含了相干的RGB光束，它是少数交叉谱密度可以表为解析式的光束之一，在传播过程中,其强度剖面与RGB光束一样具有圆对称性，且出现光束中心凹陷,但这种光束即不能保持J0相关不变性，也不能保持其传输不变性。