在大气激光通信中，多光束发射技术是一种以较低成本克服大气湍流的重要方法，但要高效地发挥其效能，配置光源最为重要和关键。要掌握配置规律，必须建立光源配置与湍流大气间的关系。本论文利用湍流相位屏理论分析了大气湍流对多光束远场光斑的影响，分析了多光束光源的几何分布、间距和光束数目对远场光斑图像质量的影响，讨论了实现最好的远场光斑图像质量所需要的最佳光源配置，以保证后续定位方法的可靠精度。论文首先介绍了大气湍流的基本概念，介绍了激光湍流大气传输的基本理论，并利用相位屏法对基模高斯激光的大气传输进行了仿真分析。然后，论文利用多层相位屏法建立了多光束湍流大气传输模型。为了简化问题，在该模型中光源配置采用平面几何分布的典型结构，分析了多光束光源的间距和光束数目对远场光斑图像质量的影响。其中，随着光束间距的变化，光斑质心误差有一个极值点，我们对极值点有一个合理的解释。理论分析表明，在中等湍流强度以上的情况，当传输距离不超过5km，在平面上几何均匀分布的基模高斯激光，光源初始间距为60cm，光源数目为4时，远场光斑图像质量可得到可靠保证。最后论文通过建立多光束大气传输实验系统来验证优化光源配置的理论计算结果。通过实验分析光源的配置对考察位置垂面的远场光斑图像质量的影响，实验结果表明，实验和仿真结果符合得较好。综上所述，我们通过理论和实验研究表明，在多光束大气传输中，的确存在优化光源配置的可能；在一定条件下，光源优化配置与最好的光斑图像质量间存在一定对应关系。通过被验证了的数值分析方法，还可归纳出其它条件下的光源配置优化的规律，为不同领域应用多光束发射技术来克服大气湍流影响提供理论指导。