激光通信技术是一种以激光为信息载体的远距离无线通信技术,是当今时代通信技术的重要组成部分之一。空间激光通信终端在投入使用前,要先在实验室条件下进行性能测试和指标验证试验,所以要研制激光通信地面检测设备。与实际通信距离相比,被测终端与地面检测设备之间的距离非常有限,两终端间的回波成为测试试验的重要影响因素,会降低测试可信度;再者,当下激光通信终端多采用双工工作模式,光学系统各光学元件的后向反射与散射会造成收发光束的串扰问题,会限制激光通信地面检测设备收发支路间的隔离水平。基于以上背景,为提高激光通信地面检测设备的检测精度,本文针对激光通信地面检测设备与终端间的隔离度和收发隔离度进行了详细研究,具体内容如下:1)对各种典型的光学天线进行分析比较,并根据设计指标,选用了常见的离轴三反光学天线和卡塞格林光学天线,使用Zemax软件完成了两种光学天线和各后置支路的光学设计及像质分析。2)针对激光通信地面检测设备与被测终端之间距离较短的特点,提出了终端间隔离度的定义和计算方法,通过理论分析发现终端间的隔离度水平与光学天线的隔离度水平成正比,而光学天线隔离度与光学天线的结构类型、镜面粗糙度有关。通过tracePro软件进行了仿真实验,证明了离轴三反光学天线的隔离度优于卡塞格林光学天线,而且光学天线隔离度水平随着粗糙度的减小而提高。在实验室条件下对终端间隔离度进行了等效实验验证。3)针对激光通信地面检测设备收发支路间信号光串扰的问题,分析比较了各种收发支路的分光方式,提出了采用偏振分光原理实现收发光束隔离的方案,并理论推导了偏振分光的原理,提出了激光通信地面检测设备收发隔离度的定义及计算方法。通过理论分析发现该参数主要受1/4波片和光学天线反射杂散光的影响,并根据两个主要影响因素,分别提出了收发隔离度的提高方案。在实验室条件下偏振分光及收发隔离度提高方案进行实验验证。本文关于收发一体式激光通信地面检测设备的光学设计和终端间隔离度、收发隔离度的研究,对实际工程应用具有一定指导意义。