我们在热光二阶关联理论基础上，设计并完成了热光非定域双缝干涉实验和热光强度关联测量泊松亮斑实验.实验和理论研究证明热光源可以模拟纠缠双光子源实现非定域双缝干涉，并且强度自关联测量可以提高关联测量衍射图样的可见度.我们首次提出热光统计全息和热光关联全息方案，并完成了热光统计全息实验.研究结果表明利用非相干热光源在特定实验装置下可以获取物体全息图样，这可以应用于X-射线、电子等相干源难以获得的情况。　　 本文前三章是综述性讨论，简单介绍了光场时间相干性和空间相干性，理论阐述了光场一阶和二阶相干性的经典和量子描述.根据光场一阶关联特性无法区分不同统计性质的光场，而根据二阶关联却可以区分热光场、激光光场以及单光子源等具有不同统计性质的光场.热光源和纠缠双光子源具有类似的二阶关联特性，热光源在一定程度上可以模仿量子纠缠源的行为，例如，热光源能够模仿纠缠双光子源实现鬼成像、鬼干涉以及亚波长干涉等实验。介绍了鬼成像和鬼干涉的发展历史和现状。　　 从本文第四章开始介绍博士期间完成的工作，包括四部分内容。　　 设计并实现了热光关联测量泊松亮斑实验.利用空间频率随机分布的赝热光源，分别通过互关联和自关联测量方法获得了不透光圆屏的衍射图样--泊松亮斑，实验结果和理论分析表明自关联测量的方法可以提高关联测量衍射图样的可见度。　　 设计并完成了赝热光源非定域双缝干涉实验，研究结果证明热光源可以实现非定域双缝干涉实验.根据热光源无透镜共轭成像原理，空间分离的非定域物体可以被组合在一起，然后通过关联测量获取非定域物体信息.我们的研究结果证明同鬼成像、鬼干涉等实验一样，在非定域双缝干涉实验中纠缠光源不是必要的，利用经典非相干热光源同样可以实现。　　 首次提出并且实现了利用非相干热光源的全息实验--热光统计全息.详细介绍了热光统计全息原理以及三个热光统计全息实验方案.无透镜全息方案和傅立叶全息方案中物光和参考光光程不相等，要求光源具有较好的单色性。在等光程全息方案中物光和参考光光程相等，同时消除了对光源时间相干性和空间相干性的要求，所以我们利用真热光源(钠灯)实现了等光程全息实验。我们的研究结果证明采用非相干热光源在特定的非平衡全息装置下，单帧测量样本无法获得稳定的物体全息图样，但是对所有独立样本进行统计平均却可以得到待测物体的全息图样，在同一实验装置中，我们分别利用非相干光和相干光获取了物体的全息图样，两种具有不同统计性质的光源所对应的全息图样不相同。　　 首次提出了热光关联全息理论.理论上证明了热光关联全息方案的可行性，并且讨论了量子全息和热光关联全息的异同点.经研究发现，无论采用纠缠双光子源还是热光源，在双光子关联测量的全息方案中，对取样系统的光束进行“桶测量”都是必要的。