大气激光通信是一种利用激光作为信息载体,大气作为通信介质的通信方式，是在激光出现后研制得到的一种先进的通信方式。大气激光通信原理和技术和电通信相似,所不同的是信息的载体。大气激光通信具有许多优点,拥有很多其他的通信手段不具备的通信能力,除了高隐蔽的特点之外,这种通信方式还具有很高的传输速率和很高的抵抗干扰性,凭借这些特点成为了通信领域的重要研究对象,具有深远的现实意义。本文根据广义的惠更斯—菲涅尔原理,采用积分变换的方法,推导出高斯谢尔阵列光束通过湍流大气空间传输一定距离后,传输光束的平均光强大小、二阶矩光束的束宽以及远场发散角的数值解析表达式。研究表明：初始阵列光源的基本参数选择对于传输光束经过湍流大气传输后的光束质量有很大影响,不同的发射光束波长、初始光束束宽、不同的子光束数量等光源特性参数对于光在大气湍流中的传输呈现各不相同的影响特性。对一维阵列光源的子光束数量进行的研究表明,随着组成光源的子光束数数目的增加,发射波长的变化对系统在湍流大气中的传输性能的影响能力减弱；单光束光源的远场发散角比阵列光束的远场发散角小,且阵列光束的远场发散角大小随着子光束数目的增加而持续增加,同在真空中传输的情况正好相反。论文首先概述了大气激光通信的研究背景及发展过程,介绍了大气激光通信的特点和主要应用领域,研究了几种常见光谱仪的原理模型,在此基础上对大气激光通信的发展趋势进行了展望。接着介绍了地球大气的组成及分层情况,详细介绍了标准大气和大气结构常数模型的定义,并从大气吸收、大气散射、大气的多径效应等三个方面对大气对光的衰减效应作出了阐释；然后通过对湍流的定义、形成原因、特性、对激光束的影响等进行阐述引出大气的折射率功率谱模型的概念。之后对推导会运用到的主要关键技术广义的衍射定律和Rytov近似方法作出归纳,挑选合适的大气湍流模型并挑选合适的光束质量评价参数进行研究。通过推导完成对所选取的光束质量参数的表达式,研究影响光束质量高低的影响因子,并利用仿真软件对结果进行相应的分析和不同参数设置情况下的对比,研究各个参数对光束传输性能的不同的影响特性。最后对研究工作进行概括和总结,对工作中不足之处作出陈述分析,提出改进意向。