当激光在大气中传输时，由于大气湍流等效应的存在，激光光束会发生动态波前畸变，严重影响光束传输质量，通常可采用自适应光学技术来有效降低这一影响。但当激光远距离传输或湍流强度较强时，常规自适应光学技术的校正效果受到极大制约，在这种前提条件下，一种无波前探测自适应光学技术应运而生，成为自适应光学技术领域的研究热点。　　本文围绕无波前探测波前倾斜像差校正系统的设计而展开工作，并在此基础上与大气激光通信系统相结合，对倾斜像差校正前后通信系统的性能变化进行了研究，取得的主要研究成果与创新之处如下:　　(1)从理论上分析了大气对激光传输的影响机理，详细研究了光束漂移、到达角起伏、光束扩展和光强闪烁等大气湍流效应影响的表现形式，并对比研究了光束质量因子、斯特列尔比和环围功率比等光束质量评价标准。　　(2)对倾斜反射镜的结构和驱动电源进行了详细设计，选择压电陶瓷作为驱动器的材料，确定两轴-四驱动器的排布形式，并基于高压运放PA96设计驱动电源电路，最后通过实验测试了性能指标，驱动电源的放大倍数为18.67倍，输出电压0～93.4V，线性度≥99％，静态纹波≤10mV。　　(3)通过详细对比分析选择F2812 DSP作为数字控制单元的核心处理器，并对数字控制单元的功能模块进行了详细分析设计，最后与倾斜反射镜结合进行了实验测试，倾斜反射镜在x、y方向上的偏转角度范围达到1.8mrad，一阶谐振频率为432Hz，在x、y方向上的角分辨力达到0.5μrad。　　(4)对遗传算法、模拟退火算法和SPGD算法三种无波前探测自适应光学技术常见控制算法进行了深入研究和对比，选择SPGD算法作为倾斜反射镜的控制算法，并进行了室外1km距离激光大气传输波前倾斜像差校正实验，实验结果显示，校正后光束质量明显改善，光斑峰值功率提高3倍，光斑质心漂移幅度小于0.8μrad。　　(5)基于OOK调制方式，搭建了大气激光通信模拟实验系统，对整个系统的组成以及数据采集与处理模块的实现进行了详细研究，在此基础上，将倾斜反射镜系统应用于室外1km距离大气激光通信模拟实验。通过对实验结果进行分析发现，在弱湍流条件下通过对波前倾斜像差进行有效补偿，可以使激光通信接收端的闪烁指数下降2个数量级，通信链路的误码率降低3个数量级，而且在两种不同信噪比情况下大气激光通信系统的误码率均能维持在10-8～10-9数量级。