空间激光通信凭借其通信频带宽、信息容量大、光学增益大、抗干扰、抗截获能力强、体积小、质量轻、功耗低等优势成为当今的热点研究对象。光纤耦合技术可以在大气激光通信系统的应用中发挥巨大的优势,因此有效地将空间光耦合到单模光纤已经成为大气激光通信的关键技术。在光纤激光通信系统中,为了克服对准误差、随机角抖动误差以及大气湍流像差的影响,本文研究了空间激光通信系统光纤章动跟踪技术,用于光束与单模光纤的瞄准与跟踪,从而提升耦合效率。本文针对提高空间光-单模光纤耦合效率这一问题,依据空间光-单模光纤的模场匹配原理,通过光纤章动跟踪系统以提升系统的耦合效率,得到单模光纤耦合效率的最大值为81.4%,并且耦合效率受到径向偏差、光斑尺寸、章动幅度以及采样点数的影响这一结论,并进行了实验验证。本文首先介绍了光纤章动跟踪技术的研究现状,阐述了空间光-单模光纤的耦合原理,得到单模光纤耦合效率的最大值为81.4%,并仿真分析了径向偏差、大气湍流像差以及有无自适应光学系统对单模光纤耦合效率的影响。其次,讲述了光纤章动跟踪技术的工作原理,设计了实现方案,并完成了软件设计。再次进行了器件优化选型,并搭建平台进行测试。得到在静态条件下,光纤章动跟踪系统耦合效率为53.5%,并研究了径向偏差、光斑尺寸、章动幅度以及采样点数对耦合效率的影响。最后对光纤章动跟踪系统的捕获以及闭环跟踪性能进行实验测试,平均捕获时间为14.2ms,系统在进入闭环跟踪阶段的平均耦合效率约为49.9%,与开环时相比提升了14.8%,从开始捕获至耦合效率达到最高,历时约为1s。通过理论研究、仿真分析以及实验测试,本文设计光纤章动跟踪系统满足当今空间激光通信系统的要求。