本文首先介绍了大气激光通信特点、应用及其研究的概况，阐述了大气激光通信的原理，重点分析发展大气激光通信所要面临的问题和解决的关键技术．在此基础上我们设计了一种新型的大气激光通信系统。本系统采用1550nm红外波长激光作为信号光，具有更高的人眼安全特性。光源采用掺铒光纤放大器(EDFA)，满足大气激光通信系统中发射高光功率的要求，有利于大幅度提高大气激光通信系统的性能。在接收系统方面，根据光检测器的性能特点，并结合大气激光通信的参数要求，我们选择了InGaAs-PIN光电二极管作为光检测器。我们研制的大气激光通信样机采用光学天线与收发系统分离式设计，收发系统成为一个模块，而光学天线成为一个无源器件，这样使得系统的环境适应性和安装柔性更高。收发系统负责将光网络中传输的光信号放大，通过光纤至光学天线的发射部分；同时，它还负责接收来自光学天线所接收到的小信号，放大后再传入光网络中。光学天线采用收发同轴的设计方案，可以大大降低通信对准过程的难度。接收天线采用光纤准直器将信号光耦合进光纤，成功将光纤通信中的技术和器件移植到大气激光通信中来。我们精心制作了系统样机，并对其进行了多次通信实验，达到了155Mbps速率一公里通信的实用要求，同时也积累了宝贵的通信实验调试经验。本课题所设计研制的新型大气激光通信收发系统具有结构紧凑，耗能小，便携性强，人眼安全等特点，其出射光功率能达到17dBm，接受灵敏度-38dBm，传输速率155Mbps，完全能满足语音、视频、数据的宽带传输。