受大气湍流的影响,激光传输时会产生光强闪烁、光斑漂移、到达角起伏和光束扩展等湍流效应,使系统的误码率增加,阻碍了无线光通信技术的发展。其中光强闪烁效应是影响通信性能的主要因素,表现为激光在传输过程中接收端光强发生随机变化,导致接收信号的光强下降至判决门限之下,严重时造成激光传输链路中断,因此针对光强闪烁特性进行测量分析具有很高的研究价值。研究发现,大气环境在不同的地区存在不同的特征。西安在秋冬季节频繁出现严重的雾霾天气,使得该地区大气湍流较为复杂。为此,本文在西安地区搭建外场激光传输链路对不同天气下的光强分布及闪烁特性进行测量研究。论文主要工作如下:(1)介绍了大气结构的构成及湍流形成的原因,分析了湍流效应对大气激光通信系统的影响,阐述了描述光学湍流特征参数的测量方法。(2)依据光强闪烁理论,搭建了链路长度为2500m的实验系统,测量西安地区光强闪烁特性。分析了激光光束在五种不同天气条件下的光强空间分布特征,通过对实验采集到的光斑图像进行处理,发现不同天气条件下光斑光强均服从类高斯分布,晴天的光斑陡峭度最大,阴天次之,雾霾天和雪天较为平缓;并按照晴天、阴天、雾霾天、雨天、雪天的次序,光斑光强最大值逐渐减小。(3)使用闪烁指数法测量大气折射率结构常数Cn2,研究了晴、阴、雾霾三种典型天气条件下西安地区夜间湍流变化趋势,发现大气折射率结构常数Cn2按照晴天、雾霾天、阴天的顺序依次减小,起伏程度也依次变小。同时发现三种典型天气条件下的光强闪烁概率密度均服从威布尔指数分布,且受孔径平均效应的影响,其拟合效果优于对数正态分布和Gamma-Gamma分布。因此,以威布尔指数分布模型来描述该地区光强闪烁统计特征,能更准确的反映激光信号的传输规律,对在西安地区进行无线光通信的研究具有实验参考价值。