無線光通信系統(tǒng)以大氣作為傳輸媒質來進行光信號的傳送。只要在適當距離的收發(fā)兩個端機之間存在無遮擋的視距路徑和足夠的光發(fā)射功率，即可實現無線光通信。   
    無線光通信系統(tǒng)的一般原理如圖1所示，由激光源、摻鉺光纖放大器、發(fā)射光學系統(tǒng)、接收光學系統(tǒng)和接收機等組成，具體儀器包括專用望遠物鏡、標準光收發(fā)機和高功率的Er/Yb光放大器等，其中望遠物鏡和光收發(fā)送機組合在一起。其關鍵技術是多徑發(fā)射和使用放大器補償光通道損耗。   
    在點對點傳輸的情況下，每一端都設有光發(fā)射機和光接收機，可以實現全雙工通信。系統(tǒng)所用的基本技術是光電轉換。光發(fā)射機的光源受到電信號的調制，通過作為天線的發(fā)射光學系統(tǒng)，將光信號通過大氣信道傳送到接收機望遠鏡；接收機望遠鏡收集接收到光信號并將它聚焦在光電檢測器中，光電檢測器將光信號轉換成電信號。   
    由于大氣空間對不同光波長信號的透過率有較大的差別，FSO系統(tǒng)一般選用透過率較好的波段窗口，最常用的光學波長是近紅外光譜中的850nm；還有一些FSO系統(tǒng)使用1500nm波長頻段，可以支持更大的系統(tǒng)功率。