激光通信由于其具有容量大、保密性强、功耗低、抗电磁干扰等优势,已成为近年来的研究热点。然而,激光通信链路会受到大气湍流的影响。为了对大气湍流进行抑制,国内外的研究人员开展了自适应光学在激光通信系统中的应用研究。自适应光学融合了光、机、电等多种学科,通过实时探测像差,连续闭环校正像差来实现对大气湍流导致的波前畸变进行有效补偿,以此提升通信质量。目前,自适应光学系统中应用最广泛的波前传感器为哈特曼波前传感器,它在中弱湍流的条件下波前探测效果较好。然而,激光通信链路中通常会存在强大气湍流,此时哈特曼波前传感器难以准确复原波前畸变。因此,研究强大气湍流下的波前传感技术,对扩展自适应光学和激光通信的应用场景具有重要意义。本文围绕光场波前传感器,对强大气湍流下激光通信的波前传感技术开展了研究。本文主要工作内容如下:（1）研究并分析了大气湍流对激光通信系统的影响,分析了哈特曼波前传感器在强大气湍流条件下的局限性,介绍了强湍流下的波前传感器——光场波前传感器的结构及成像原理,并通过数值仿真证明了成像原理分析的正确性。（2）研究了光场波前传感器的波前复原算法——棋盘格算法,针对该算法对校正后的波前残差复原精度不足的问题,提出了局部阈值棋盘格算法,提高了光场波前传感器对残差的波前复原精度。将棋盘格算法与新近提出的改进型棋盘格算法、局部阈值棋盘格算法从复原和校正精度、运算速度两方面进行了比较分析,设计了一种“棋盘格+局部阈值棋盘格”的强大气湍流波前复原方案,实现了强大气湍流下的高精度波前复原。（3）研究了光场波前传感器的波前校正技术,使用直接斜率法对畸变波前进行校正。通过数值仿真和标定实验对常见的两种离线标定方法——推拉法和模式法进行了比较分析,并在已有模式法的基础上,提出了一种基于Zernike像差的系统响应矩阵模式标定和控制方法,且使用其获取的响应矩阵进行连续闭环校正时,无需引入其它控制参数,波前校正收敛速度快;此外还通过数值仿真对变形镜的像差拟合能力进行了分析,为后文的波前校正实验提供了理论依据。（4）使用基于光场波前传感器的自适应光学桌面实验平台进行实验,并在该实验平台的基础上通过软件编程实现了实验平台对像差的连续闭环校正。分别使用棋盘格算法和局部阈值棋盘格算法进行了不同像差的波前复原实验,结果表明局部阈值棋盘格算法对波前残差的复原精度更高。然后对各单项像差、强大气湍流及光通信链路中的实际波前畸变信息进行了波前校正实验,实验结果表明,在哈特曼波前传感器无法进行有效波前探测的条件下,光场波前传感器仍然能进行有效的波前复原和波前校正。使用局部阈值棋盘格算法后,波前校正精度明显提高,能满足激光通信对波前畸变校正精度的需求。