信息产业已成为当今世界上最强劲的高科技增长点和经济社会的支柱，激光通信技术正以难以想象的速度将世界带入高速发展的信息时代。而空间光通信作为激光通信发展的一个重要分支，在星际间通信、近地无线互连、无线宽带接入、应急通信等方面都有着广阔的应用前景。随着对超稳激光器、新型光束控制器、高灵敏度和高数据率接收器以及适合空间应用的先进通信电子设备的研究基本成熟，空间光通信已成为下一代光通信的主要发展方向之一。 本文对基于空间光通信的光波分复用技术作了全面介绍，并详细分析了美国Lucent公司推出的4×2.5 Gb／s 4.4km WDM大气光通信系统及40 Gb／s 4.4kin DWDM大气光通信系统。从激光发射、信号接收以及光学系统等方面深入研究了空间光通信系统结构，采用MAXIM公司的集成芯片MAX4106、MAX435、MAX436以及MAX9691设计了光电接收电路，进行了系统功率容限计算及影响通信距离的各因素分析。针对地面空间光通信所面临的激光大气传输问题，依据衍射理论，推导了激光在大气湍流折射率场起伏影响下的光强分布，并利用MATLAB进行了光斑模拟。最后进行了双波长无线光通信实验，结果表明波分复用技术用于空间光通信是完全可行的，在扩大通信容量方面有极强的优势。