激光无线通信相比于光纤通信、微波通信等方式具有保密性强、组网灵活等优点，在跨江、跨海等不便于铺设光纤的应用场景下优势显著，具有很高的研究价值。目前，激光无线通信的相关技术已得到较快发展，相关产品已可应用于卫星通信、军事应用等场景。但对于小型化工业光端机设备来说，仍然存在一些技术难点，其中比较重要的两个问题是：系统搭建时如何实现光路的快速捕获对准，以及如何在大气信道质量受湍流影响下保证通信的持续稳定。为解决以上问题，本文设计了一套以FPGA为控制核心的点对点激光无线通信端机硬件设备，同时在软件算法上做出创新改进，一方面提出一种快速光栅扫描算法解决光路快速对准问题；另一方面通过大气信道误码率检测的方式设计了通信速率自适应调整算法，能使系统通信速率随信道质量动态自适应变化以实现通信不间断的目的。本论文工作主要包括以下几方面内容：
　　1.设计了高精度光功率数据监测电路，并提出一种用于捕获对准功能的快速光栅扫描方法。系统能够实现范围为-50dBm~0dBm，精度为0.1dBm的光功率数据检测。搭建了二维电动平台驱动控制电路，并通过对比实验表明快速光栅扫描方法相比于传统扫描方法捕获对准效果更好，对准速度提升10.1%~29.8%，对准光功率值平均提升3.1dBm。
　　2.设计了基于以太网交互的多速率兼容的点对点激光无线通信系统硬件电路。基于物理层芯片和数据链路层IP核设计了以太网数据交互电路，系统能够与10Mbps、100Mbps、1000Mbps三速以太网自适应交互；设计了多速率兼容的激光发射电路与接收电路，能够实现50Mbps~622Mbps范围内任意速率通信。
　　3.以通信误码率为大气信道质量的判别标准，设计了激光通信速率自适应调整算法。在发射端插入特定伪随机序列以改变发射数据帧格式，接收端提取该序列并做误码检测并以误码率级别设定判定阈值，实现了50Mbps、100Mbps、200Mbps、622Mbps四档通信速率自适应切换。系统可根据算法将通信速率自动调整至最佳值，保证通信不间断且信道带宽利用率最高。