自由空间光通信（Free-Space Optical Communication，简称FSO）是一种以激光为信号载体，在自由空间中实现全方位的语音、数据、图像等信息的双向通信技术，是光通信领域近些年发展起来的一个高技术分支。自由空间光通信具有传输速率高、抗干扰能力强、应用灵活便捷等诸多优点，在军事和商业上也得到了越来越广泛的应用。在自由空间光通信系统中，空间激光到单模光纤(SMF)的耦合技术是自由空间激光通信系统中的关键技术之一，由于大气湍流效应的存在，空间相干光通信系统会由于振幅波动和相位波动而产生影响，导致耦合效率下降，所以如何通过有效的方法来抑制或者补偿大气湍流对耦合效率的影响是我们要解决的重要课题。　　本文首先对自由空间光耦合技术进行了整体的概述，然后阐述了其发展历程以及国内外的研究现状，其次介绍了目前普遍采用的一些耦合方式并对它们的优势和特点进行了简要的分析，之后从经过大气湍流扰动后的空间光耦合进单模光纤的效率的研究着手，仔细分析了大气湍流的存在对信号光的影响，然后分析了透镜阵列对大气湍流的抑制作用。基于仿真结论和对已有耦合方式的综合分析，提出了使用新型的双层自聚焦透镜阵列来改善耦合效率，通过其抑制大气湍流对耦合效率的影响以及对偏移良好的容忍度来保证较好的耦合效率，并且对这种类型的透镜系统进行了详细的分析和数值仿真，得到了较好的效果。