近年来,随着我国航天技术的高速发展,在轨卫星数量逐年上升,卫星平台搭载的有效载荷不断朝着低延时、高带宽、高分辨率、宽幅覆盖等方向发展,提升卫星载荷的传输能力已经迫在眉睫。与射频通信技术相比,激光通信技术具有抗干扰能力强、传输速率快、保密性好等优势。作为星载通信领域的新兴技术,有必要对激光通信进行更为深入的研究。在空间激光通信组网中,由于激光的束散角很小,现阶段激光通信场景都是基于点对点的激光通信传输体系,无法满足多个用户终端同时接入卫星网络。此外,若要实现复杂的激光通信组网,网络中每个卫星节点必须携带多个通信终端,导致了卫星质量、体积、功耗都随之增加,难以实现多个通信终端的协同配合和数据传输。基于上述问题,在节点链路动态变化时,点对点激光通信技术无法对不同链路的光信号进行稳定切换和实时动态控制,无法满足未来空天地一体化的网络需求。因此,本文提出了一种基于光切换的一对多激光通信卫星光网络,具体方案如下:主节点卫星采用以旋转抛物面为基底的多反射镜拼接结构的光学天线实现一对多激光通信组网,取代传统的点对点通信;星间采用多波长WDM技术扩大传输带宽和容量;主节点卫星配置光分插复用器（ROADM）或光交叉连接器（OXC）实现节点间的全光交换技术,降低了星上负载和传输时延,提高了网络性能。本文创新点如下:第一,提出了一种基于一对多激光通信的卫星光网络,以地面光网络为基础,将地面光网络成熟的技术应用到空间组网上,对组网的拓扑结构、节点配置、路由方式等方面进行了设计,并阐述了一对多激光通信的通信原理和组网过程。第二,搭建了室内“一对四”的卫星光网络模型,从功能性、适用性多维度多层次进行了网络模型的测试,并制定了详细的实施方案。实验结果表明该网络同时具备一对多激光通信、波分复用解复用、光路由交换和转发、光波长转换等功能,此外在通信距离、传输速率、误码率等系统性能指标上有显著的提升。之后,针对卫星实际的通信链路传输场景,采用STK仿真软件模拟降雨、大气吸收损耗、闪烁等环境,完成了对通信链路的性能分析,为“一对多”组网的结构优化、卫星轨迹规划、地面通信站部署等方面提供了重要的支撑。