本论文主要研究了相干激光测风雷达采用光纤接收时，光学系统结构及各参数之间的关系及对系统接收能量的影响，分析了固定焦距的光学系统在目标距离不同时对相干探测的影响，并进行了相关的实验，实验分析了收发合置对探测的影响以及改变光学系统口径和焦距对探测的影响。本论文的主要内容有：首先，简要介绍了激光测风雷达实现测风的原理、相干探测的基本原理，建立了激光测风雷达方程和信噪比方程，讨论了透射式和反射式天线以及收发合置和分置的优缺点，并利用几何光学分析了物象位置与大小之间的关系。然后，利用天线定理讨论了激光测风雷达发射与接收光学系统各参数之间的关系，讨论了采用光纤接收时对光学系统的要求。分析了收发合置的工作原理，对比了空间合束与光纤合束的异同。接着研究了光学接收系统对不同距离目标探测时，对应的最小光斑位置及大小的变化关系，并对光纤的接收效率和接收能量进行分析。讨论了光学接收系统口径、相对孔径、光纤接收器的数值孔径以及光纤接收效率和能量之间的相互制约关系。然后通过ZEMAX进一步分析了光学接收系统对光纤接收的影响，进一步验证了上述分析。最后，进行了相干激光测风雷达实验，得到了93m距离内的硬目标回波信号，实验分析了收发合置光学系统对探测的影响。通过拆掉二级扩束镜头改变系统焦距及接收孔径，实验验证了上述理论分析。