将光码分多址(CDMA)技术应用到卫星光通信中，可以充分利用光波的巨大带宽，使卫星光CDMA通信系统具有适合突发、异步接入和多用户共享信道的特点，同时还保持了CDMA技术在无线电通信中的抗干扰、保密、软容量及网络协议简单等特性，易于组建卫星光通信网络。由于卫星光CDMA通信系统是功率受限系统，空间环境复杂，容易受到多种干扰噪声的影响，需要针对卫星环境和卫星光通信技术的特点，研究卫星光CDMA通信系统及关键技术。本文围绕卫星光CDMA通信系统的系统方案、关键技术以及系统性能展开工作。概括分析了各种地址码理论及特点，并根据阵列波导光栅(AWG)的特点，设计了多种AWG编解码器。提出了宽谱空间光．单模光纤耦合系统实现方案，并分析了该耦合系统的性能。给出了卫星二维光CDMA通信系统方案和系统模型，并分析了该通信系统的系统性能。设计并建立了空间光CDMA通信实验系统，实验测量分析了该通信系统的性能。最后提出了一种基于波分和码分相结合的卫星光组网方案，并分析了网络的吞吐量性能。全文共分九章，主要内容如下：概述了光CDMA技术的基本原理和发展现状，分析了在卫星光通信系统中采用CDMA技术的必要性和可行性，提出了本文拟解决的问题及研究方向。介绍了卫星光CDMA通信系统的基本原理、系统组成，并根据卫星光通信和光CDMA通信技术的特点，分析了卫星光CDMA通信系统中需要解决的关键技术。概括分析了各种地址码的编解码原理及各种编解码器的结构和特点。根据AWG的复用／解复用和循环特性，针对不同的地址码，设计了多种AWG编解码器，并分析了信道串扰对光CDMA通信系统性能的影响。针对采用宽谱光源的卫星光CDMA通信系统，分析了空间光—光纤耦合技术的基本原理及色差引起的轴向偏移等因素对系统性能的影响，并设计了宽谱空间光—光纤耦合系统。提出了卫星光CDMA系统方案和系统模型，并考虑各种干扰噪声的影响，分析了卫星二维光CDMA通信系统的性能。同时还分析了跟瞄误差和大气闪烁对卫星光CDMA通信系统性能的影响。为了克服多址干扰对光CDMA通信系统的影响，提出了一种基于附加信息的多址干扰消除技术，可以较好地克服多址干扰对卫星光CDMA通信系统造成的影响，并详细分析了其性能。研究分析了波分复用(WDM)技术和光CDMA技术的特点及应用，提出了一种基于波分和码分相结合的组网方案，并分析了卫星光WDM+CDMA网络的网络结构和网络吞吐量性能。基于FBG编解码器，建立了快跳频空间光CDMA实验系统，并通过实验分析了该系统中FBG编解码器等单元器件的性能。采用不同的用户数，分别测量得到解码后的光信号，并分析了空间光CDMA实验系统的系统性能。最后总结了本课题的主要工作和创新点，并对下一步工作给出了探讨性建议。