光学智能反射表面（Optical intelligent reflecting surface,OIRS）作为一种新型的数字编码超表面,可以通过改变光束方向、形状、数量来提高光信号的覆盖范围和功率利用效率。本文从OIRS的硬件结构特征与OIRS辅助的光通信系统两个方面,对OIRS进行全面的分析。在OIRS的硬件结构特征方面,本文从控制模式,功率利用效率,分束方式和多波束功率分配等方面比较分析了微镜面阵列和光相控阵型OIRS的特征和性能,建立了两种类型OIRS的物理模型。基于这些模型,推导了OIRS的输出功率密度分布和功率效率的闭式解及其控制算法。然后,针对两种类型的OIRS,本文提出了分束和多光束功率分配的算法。根据分析结果,比较了实际系统中两种类型的OIRS的性能。根据仿真和实验结果,两类OIRS的物理模型和控制算法均是准确的。在分析OIRS辅助的光通信系统方面,本文提出了一种基于单输入单输出OIRS的可控多分支无线光通信系统。通过在环境中设置多个OIRS,构建多个人造信道,以提高系统性能并减少通信中断的可能性。在分析通信系统性能时,本文重点考虑了影响信道系数的三个因素,包括波束抖动、OIRS抖动和障碍物遮挡概率,并推导了多分支系统的信道系数、渐近平均误比特率和中断概率的闭式概率密度函数。分析表明,概率密度函数包含一个脉冲函数,这会引入误比特率和中断概率的平层。根据推导和仿真结果,与直达径系统相比,多分支系统的误比特率和中断概率平层显著降低。因此,OIRS辅助的多分支无线通信是针对存在障碍物的复杂场景下的无线光通信的有效解决方案。