相干性是光场的一个基本属性,分为空间相干性和时间相干性。近年来,特殊空间相干结构的部分相干光由于具有自分裂,自整形等奇特性质,引起了研究人员的广泛关注。此外随机光场的空间相干结构还在晶体学,相位成像,非相干光源重建等应用研究中起到了关键作用。因此,光场的空间相干结构的应用研究是一个重要课题。本文回顾了激光相干性研究发展历程以及理论基础,基于随机光场空间相干结构,重点提出了一种信息加密方法和一种透过散射层成像方法,以及在一个经典的4f成像系统中傅里叶平面部分被一个不透明的障碍物阻挡的情况下,研究照明光源的空间相干结构的作用。首先,由于光场自由度多且易调控,使得光学加密技术越来越重要。然而,迄今为止所提出的光学加密方法主要是基于光场的一阶特性,它们容易受到外界干扰的影响,使得加密系统在光与物质相互作用过程中变得不稳定。在这里,我们提出了一种可替代的加密方法,即通过广义van Cittert-Zernike定理将信息编码到随机光束的空间相干结构中。结果表明,该方法与传统方法相比有两个独特的优势。首先,测量光的空间相干性分布的复杂性提高了加密的安全性。其次,光的二阶统计特性对环境噪声的相对不敏感性使得该方法产生的加密光场对环境波动（如大气湍流）具有鲁棒性。最后我们利用分数阶傅里叶变换系统进行加密,原理性地验证了我们理论的可行性。另一方面,在许多成像过程中,光束遇到散射介质往往会导致光场的相位信息丢失,从而破坏了成像质量。然而,截至到现在,还没有一种方法能够在目标尺寸不受限于光学记忆效应的情况下,无需获取系统的点扩散函数,恢复动态的物体的形状和位置。本文提出了一种依赖于随机光场二阶统计特性的调制的透过散射层成像方法,即通过广义Hanbury Brown-Twiss效应测量散射光场的空间相干结构,并通过广义van Cittert-Zernike定理精确恢复出散射介质后表面的光强分布信息,从而得到该光场的模并结合菲涅尔域中的相位恢复算法检索物体的形状和位置。此外,在成像过程中,在一个经典的4f成像系统中傅里叶平面部分被一个不透明的障碍物阻挡的情况下,图像平面中的失真难以避免。为此,我们研究发现,虽然降低光源的空间相干程度能够提高图像质量,然而图像质量还是会受到影响。通过理论分析,将部分相干光源适当分解为一组具有大量线性相移的相干伪模式,我们证明了失真主要是由位于障碍物边缘的模式引起的。进一步研究表明,通过调整光源的空间相干结构,我们可以使得所有相干模式都绕过障碍物,以确保获得与傅里叶平面上没有障碍物一样质量的图像。