空间光通信凭借其通信频带宽、传输速率高、抗干扰抗截获能力强的优势,成为解决射频空间通信中带宽接近极限、通信速率难以提高问题的有效方式之一,正成为星间、星地等通信链路的主要发展趋势。针对地面近距离低速率的大气激光通信的应用需求,本文研究的基于QD(四象限探测器)的跟踪与通信复合探测技术对光通信终端的低功耗、轻小型化设计至关重要。经典空间激光通信光端机采用精跟踪与通信分离,独立发射独立接收探测,对跟踪视轴和通信视轴的同轴度要求很高。而跟踪与通信复合探测技术,仅利用一个四象限探测器来接收信号光同时完成精跟踪和通信功能,简化光端机结构,降低系统功耗。本文首先介绍了QD在空间激光通信中的应用现状,其次分析了复合探测的前提条件和主要特点,然后对四象限探测器的光斑位置检测原理进行了阐述,分析了光斑尺寸、光斑位置、背景光、光斑能量分布、死区宽度、信噪比对光斑位置检测精度的影响;提出了基于四象限探测器的跟踪与通信复合探测技术的具体方案,设计并实现了复合探测系统的硬件电路功能,包括激光调制发射单元、光电转换探测和前端信号处理单元、跟踪伺服单元和通信解调单元。最后搭建了实验系统,采用800nm通信光在曼彻斯特编码、强度调制/直接探测条件下,通信速率达到10Mb/s,探测灵敏度-35.4dBm,误码率10-6。光斑位置检测的最小位置分辨率是2μm,角分辨率是0.8μrad,闭环跟踪系统的跟踪精度是2.5μrad(峰峰值)。本文初步论证了利用QD单探测器实现跟踪与通信复合探测的可行性,为整个通信系统的应用设计打下基础。