空间光通信具有高速、大容量、低功耗、高保密性以及强抗干扰等独特优势,是目前通信领域的研究热点。其中,光束捕获、跟踪和瞄准技术是运动平台光通信系统研究的关键技术。传统ATP(跟踪、捕获、瞄准)系统一般都采用复合轴控制结构,采用机械转动方式完成系统的转向控制。利用此种方式完成系统跟踪功能的光通信系统普遍存在转动惯量大、体积大、质量重等缺点,难以很好地满足星载光通信对有效载荷提出的小型化、轻量化、低功耗的发展要求。因此,开展非机械式ATP技术的研究对于提高星载激光通信性能具有非常重要的意义。本论文开展了基于液晶的非机械式ATP系统的关键技术研究。其研究内容属于新兴与前沿技术。论文首先介绍了空间光通信的特点,总结了国内外在空间光通信与ATP方面的最新研究成果,详细分析了ATP原理及关键技术。分析了机械式ATP系统的优缺点,在对比分析机械式与非机械式ATP系统星载环境适应性的基础上阐述了开展非机械式ATP技术研究的意义。论文重点分析了液晶空间光调制器控制光束偏转的原理,对液晶空间光调制器控制光束偏转的重要参数(如精度、范围、带宽等)进行了研究和讨论。结合目前常规通信系统对ATP系统性能参数的要求,得到了液晶目前只能用于完成粗跟踪功能,尚不能满足精跟踪带宽要求的结论。论文同时对影响液晶空间光调制器性能的因素进行了分析,用图形表示出了具体的影响程度,并根据实际情况,提出了优化方案。论文开展了基于FPGA的液晶空间光调制器光束控制部件的软硬件设计工作,在Quartus II上使用SOPC设计工具创建了基于NIOS II处理器的控制软核,采用HDL语言完成了各模块的调度与相关接口的时序控制,同时开展了液晶空间光调制器控制光束偏转实验。验证了液晶空间光调制器控制光束偏转理论的正确性。