Методами оптической диагностики — люминесцентным, интерферометрическим и методом вырожденного четырехволнового смешения — определены характеристики турбулентных пульсаций плотности и скорости, а также структурная характеристика флуктуаций показателя преломления Cn2 потока газовой смеси CO2-лазера с быстрой аксиальной прокачкой. Исследовано влияние газового разряда и лазерной генерации на турбулентные мелкомасштабные оптические неоднородности активной среды. Показано, что эти неоднородности в присутствии газового разряда и при генерации лазерного излучения начинают заметно возрастать в результате нелинейных эффектов локального тепловыделения в условиях термодинамически неравновесной турбулентной газовой среды.