近年来,国内外对激光通信技术的研究日趋火热。为了解决自组织网络中节点间通信抗干扰能力弱,通信速率低的问题,激光通信技术被引入到自组织网络中。激光通信自组网是对基于无线通信自组织网络的一种扩展。激光通信技术的引入,能够很好的克服军事无线通信领域中的电磁干扰问题、低速率问题和低保密性问题。激光的波长短,发散角小,一个激光收发装置只能同时和一个激光收发装置对准通信,这给自组织网络的组网方式带来了挑战。解决节点间的激光通信组网问题对将激光通信技术应用在自组织网络中非常重要而有意义。本文主要研究自由空间中移动节点之间的激光建链组网问题。创新性的提出了适用于自由空间节点的自组织网络的激光建链算法和激光建链协议。激光建链算法是基于集合划分的启发式算法。通过集合划分操作能够在通信节点之间连接状况不佳的情况下提升算法性能,算法中的启发函数能够使算法朝着最优解的方向递进。激光建链算法根据自由空间中节点的经度、纬度、高度以及飞行方向计算出节点之间的可连接关系。在已知全部节点的可连接关系基础上,激光建链算法能够完成节点之间全连通拓扑的计算,实现全局节点之间的网络层通信。激光建链算法通过集合合并操作提供链路拓扑修复功能,在激光链路发生断开时,激光建链算法会判断断开的链路对节点通信的影响,并对拓扑进行维护,恢复节点之间的通信。此外,激光建链算法具有拓扑优化能力,可以优化网络直径,提升网络性能。以激光建链算法为基础,本文提出了激光建链协议。激光建链协议工作在数据链路层,为网络层提供服务。协议中包含7种控制类报文和一种数据类报文。控制类报文负责节点之间激光链路的建立与维护,数据类报文负责对上层业务的转发。区别于其他六种报文使用全向天线发送,链路心跳报文由激光收发装置发送和接收。链路心跳报文用于周期性检测激光链路的状态。在OPNET网络仿真平台上对激光建链协议进行了建模与仿真。大量仿真试验结果表明,激光建链算法能够在任意场景中完成激光链路拓扑的计算,激光建链协议能够在任意场景完成数据报文的转发。