对于星地卫星通信,传统的微波通信方式由于容量的限制使其发展遇到瓶颈,而自由空间光通信(Free Space Optics Communication,FSOC)由于有着高容量、保密性高、可以重复利用的频谱资源等优点成为星地卫星通信的最佳选择。在FSOC系统中,空间光束一般需要耦合进入光纤再使用成熟的光纤通信器件提升系统性能。然而大气湍流导致的传输光束波前相位畸变会影响自由空间光束与光纤的耦合效率。因此,在大气湍流存在的情况下,提高自由空间光束与光纤的耦合效率是FSOC系统最重要的问题之一。本文关于大气湍流对空间光与光纤耦合效率的影响开展如下研究。首先,介绍了课题研究的背景、意义、以及技术研究的现状,分析采用少模光纤(Few-Mode Fiber,FMF)作为耦合光纤的优势。其次,介绍了大气湍流的特性与影响,并在此基础上建立了基于随机相位屏的大气湍流仿真模型,使用功率谱反演法和次谐波法生成了随机相位屏。之后,研究了光束大气传输的仿真方法,建立了基于多层随机相位屏模型和角谱传输法的分步传输模型。在此模型上结合菲涅尔缩放法,对由于大气湍流造成光束传输的畸变现象,如光束扩散、光束漂移和光强闪烁进行数值仿真。最后,计算了不同大气湍流条件下空间光束与单模光纤(Single Mode Fiber,SMF)、少模光纤的耦合效率,并进行了对比分析。所得的结果对于优化FSOC系统中耦合光纤的设计具有一定指导意义。