脉冲激光在弥散介质内的传输过程以及大气光学物性的研究是激光输运理论、透反类与半透明光学介质等方向的重要研究内容，在雷达探测、主动成像、激光制导、气象探测、激光通信等激光技术中有着重要的应用价值。本文在国内外对光子输运以及云雾颗粒物性的研究基础上，基于蒙特卡罗法，研究分析了脉冲激光在大气弥散介质内的传输过程。主要工作分为三个步骤：首先，建立基于蒙特卡罗法的脉冲激光传输模型；其次，建立具有几何结构和光学物性参数的含云大气场模型；最后，研究分析脉冲激光在含云大气介质内进行主动探测时探测器接收到的后向散射信号的时空特性。论文主要工作包括：(1)基于蒙特卡罗法的脉冲激光传输模型研究建立了脉冲激光发射模型，基于蒙特卡罗法模拟了脉冲激光在弥散介质内的传输过程，重点考察脉冲激光的发射与传播方式以及激光在介质中传输时产生的各种概率模型。最后，通过理论公式与光传输规律来验证蒙特卡罗传输模型准确性。(2)含云雾大气场景生成与参数表征通过Diamond-Square算法中的迭代次数与平滑因子参数控制云表面高度分布，实现云表面的几何结构仿真。采用高斯函数获得云场高度方向数密度分布，并结合标准大气廓线数据、各类云滴谱分布模型、Mie散射理论模拟不同波长的云雾光学参数，生成具有光学特性的三维云场。通过与相关文献的数据对比，证明采用以上过程可以获得合理的云雾光学参数。(3)脉冲激光在含云大气场中传输的时空特性模拟从云厚、云景模式、光波波长、云颗粒散射不对称度、地物目标表面发射率等因素分析云场参数对脉冲激光传输的时空特性影响，同时分析了不同云景模式后向散射信号的时空离析与散射链路特点。在应用蒙特卡罗法模拟后向散射信号时出现了小概率探测事件，针对这一问题提出了新的解决方法，并利用此方法研究了探测面积、探测视场角、探测天顶角等探测参数对后向散射信号时空特性的影响。