激光通信技术被广泛应用于军事、民用等领域,其信息量大、速率快、抗干扰能力强等特点使之成为了新一代通信技术的重要发展方向。在激光通信中,空间与接收光纤的耦合效率是反映整个通信系统通信能力的重要指标,而焦平面偏移、离焦、平台振动、大气湍流等都会影响耦合效率,故本文的研究目的是通过优化结构设计及解算方法抑制各种内、外部因素对耦合效率的影响,从而提高光纤耦合效率。本文首先研究了面向激光通信的光纤耦合机理及主要干扰因素,对自由光场到光纤的模式关系进行了推导验算,构建了相应的理论模型;对影响耦合效率的内部和外部因素分别进行了详细地论述;对焦平面偏移、离焦程度、环境微振动、大气湍流等主要干扰因素进行量化分析,并通过仿真计算模拟了相关参数对耦合效率的影响程度。在此基础上,依据仿真结果设计试制了相应的光纤耦合结构,完成了光功率和耦合效率的实验测试,并与未优化的传统耦合结构进行了实验对比分析。结果显示:新型光纤耦合结构的耦合效率可达67.4%,相比传统结构的36.7%而言,提高了近一倍;在引入大气湍流模拟干扰条件下,最优耦合效率可达58.2%,对干扰因素的抑制效果十分明显,对提高激光通信中光纤耦合效率具有很好的效果。