卫星光通信与微波通信相比具有通信容量大、终端体积小和保密性好等特点,是未来卫星通信技术的发展方向。近年来,卫星光通信技术的研究受到了许多国家的重视,在美国、欧洲、日本和俄罗斯等国家和地区获得了发展。我国也已开始重视卫星光通信技术的研究,并取得一定成果。在卫星光通信系统中,瞄准、捕获、跟踪(PAT)技术是关系到通信链路建立和保持的关键技术。运行于轨道中的光学系统受空间环境的影响,如空间辐射、空间污染以及温度的不均匀性等,其光学器件的性能受到不同程度的影响。另外,光学元件,尤其是大口径光学元件的加工工艺也是影响光学器件光学性能的主要原因。因此,由光学系统发射和接收的激光光束通常都具有一定的波前畸变。波前畸变会影响光束的远场分布,从而影响激光链路性能及通信质量。为了研究波前畸变对激光链路的影响,本文引入了瞄准偏差和捕获偏差的概念,利用Zernike多项式描述波前畸变,以夫朗和费衍射理论为基础,研究了波前畸变对瞄准偏差和捕获偏差的影响。同样,为了研究波前畸变对天线接收功率的影响,引入了畸变衰减因子的概念,与上相同,也利用Zernike多项式进行了波前畸变的描述,借助于夫朗和费衍射理论,研究了初级像差对天线接收功率的影响。本文所得结果对星间光通信中光学系统的设计和装调具有一定的指导意义。