自由空间激光通信(Free-Space Optics,简称FSO),也称为无线激光通信,是指一种通过在自由空间中传输激光信号来实现点对点、点对多点或多点对多点间语音、数据、图象信息的双向通信的技术。FSO 具有传输速率高、无需申请频段许可、成本低、抗干扰性强、传输保密性好、组网方便灵活等特点,广泛应用于移动通信基站互连、多用户局域网延伸以及各种临时网络的信息无线传输和星际激光通信领域。20 世纪90 年代末,由于激光通信器件制造技术的飞速发展,FSO 器件变得便宜而可靠耐用,使FSO 设备的造价大大降低。FSO 设备的速率目前已经可达2.5Gbps,传输距离可达到4km,但通常在1～2km 有稳定的传输效果。本文首先简单介绍了自由空间激光通信的特点、应用范围和产品现状,讨论了大气衰减和大气湍流对FSO 的影响。提出了一种实用的FSO 系统设计方案,对VCSEL 管发射电路、APD 管接收电路、APD 管偏置电路、PECL 电平和接口、CygnalC8051F015 控制电路的软硬件、网络接口电路设计以及FSO 管理软件的通信流程和MSComm 控件的程序进行了详细分析,同时对FSO 接收器的误码率、信噪比、灵敏度和动态范围等重要参数进行了估算。观察FSO 样机在实际环境中的运行情况并分析实验结果。最后总结了FSO 无线光端机的性能指标和特点,并提出如何提高FSO 系统的灵敏度和增加ATP 子系统的建议,指出下一步研究的方向。