近年来,随着航空航天技术的兴起,为航空航天服务的长距离空间通信技术也受到格外重视,另外各种无线通信业务对带宽的需求也越来越大,单靠传统的微波通信方式已经逐渐不能满足人们的要求。因此,曾经一度不被人们重视的无线光通信技术由于其优良的特性而重新受到了人们的青睐。在无线光通信中,大气是主要的信道介质,也因为如此,大气激光载波通信的研究成为了热点。本文对大气激光载波通信进行了研究,重点对激光载波的调制方式、复用方式以及接收端的检测和解调技术进行了研究,寻找适合大气激光通信的激光载波通信方案。本文主要内容包括:对大气激光载波通信系统的发展及应用研究现状进行概括;对激光载波调制解调的原理进行分析;对常用光载波调制方式及复用方式进行了研究;最后根据研究的结果,分别设计了两套大气激光载波通信系统方案,并对它们进行了仿真和性能分析比较。最后是对全篇论文的总结。本文经过研究及仿真发现:相干光通信系统的性能确实优于非相干光通信系统,而且,通过引入光微波副载波复用方式,可以使相干光通信系统能够同时承载多路用户或者多种信息。本文研究成果证明在未来的大气光通信中,采用相干通信方式结合光微波副载波复用技术,能够使系统获得较好的性能。