本文针对在空地高速激光通信系统中基于DPSK(差分相移键控)调制模式10Gb/s的通信速率的通信系统,对于整个系统的理论模型和原理进行了较为细致的研究,对通信系统中的主要构成器件进行了参数分析,并且对通信系统中有可能影响到最后接收端信噪比的因素及其影响程度用仿真软件定量分析出结果。首先介绍了DPSK的信号通过预编码将信号加载到马赫泽德调制器将数字信号转化为光的相位信息的基本原理和过程,并介绍了除了NRZ-DPSK(非归零码差分相移键控)模式以外其它不同占空比的三种码型产生原理和各自的频谱特性,对DPSK系统的在解调过程中所用的干涉仪理论分析,并且数字仿真了其解调过程,对解调过程中可能会影响通信系统正常工作的几种干扰因素进行了数字的模拟分析,并分析了平衡探测器的工作原理阐述其相比于其它探测器3dB增益的优势。其次在光通信系统中我们将传统的马赫干涉仪与一种新的同轴双芯干涉仪进行对比,从外界因素对它们影响的稳定性进行对比分析,提供在DPSK高速通信领域里一种更为稳定高精度的解调方式;另外我们还分析不同的光滤波器和电滤波器中的最优匹配和最佳带宽选取对通信质量的影响,使得在整个系统工作受到外界噪声环境的干扰最小。最后的实验将整个基于DPSK模式10Gb/s通信速率的系统搭建,在满足实验要求的误码率和探测灵敏度的前提下从平衡探测接收端成功解调出信号光波。