相比于传统的空间激光通信系统,空间相干光通信系统有着系统灵敏度强、传输距离远、传输容量大等优势,近些年得到了较多研究与应用。空间光混频器是空间相干光通信系统的核心器件之一,其作用是精确混合信号光与本振光波前,利用光场的干涉叠加为信号光提供能量增益。混频效率作为光混频器的重要性能指标,其值取决于混频器输出的叠加场所包含的中频信号分量大小,用于反映相干光通信系统的性能优劣。在实际应用中,叠加光场往往会受到混频器内部误差或外部干扰因素影响,导致混频效率低于理想状态,因此为了获得高性能系统,需要分析清楚各类影响因素与混频效率变化的关系。已有的混频效率变化规律研究均采用叠加光场直接出射至探测器的模型得出,实际上由于探测器结构与封装难以与各种类型的空间光混频器直接对接,空间光混频器多采用先将叠加光场耦合进入光纤、再由光纤输出至探测器的方案实现相干探测,与传统研究结果的模型存在差异,混频效率变化规律将不再适用。为了得到各类因素对混频器性能的影响规律、对比光纤输出型空间光混频器与直接输出型空间混频器的性能差异,本文首先基于混频器输出光直接聚焦至探测器的传统模型,分析得出了混频光束强度模式、光斑尺寸、倾斜角度、信号光波前畸变因素与混频效率的具体关系;随后建立了光纤输出型空间光混频器的混频效率计算模型,得出了混频效率与输出光纤参数的关系,以及叠加光束功率比对混频效率的影响,同时针对实际应用中对此类混频器性能影响最为明显的入射光倾斜因素进行了分析,对比了入射光对单模、多模两类耦合输出型空间光混频器混频效率的影响;最后通过实验测试了单模、多模耦合输出型空间光混频器在不同入射光倾角下的插入损耗与输出信号拍频波形,测试结果验证了部分理论模型。所建立的模型以及分析结果可作为空间光混频器设计时的参考,对于系统理论设计到实际应用的转化具有重要意义。