Die optische Freiraumkommunikation wird international bereits seit der Entwicklung des Lasers in den 60er Jahren des vergangenen Jahrhunderts untersucht. Nach der Entwicklung der Glasfaser wurde die Anwendung der Freiraumkommunikation insbesondere im All gesehen und das Thema damit für die Raumfahrt relevant. Die wesentlichen Vorteile optischer Kommunikationssysteme liegen dort in der geringeren Größe und dem geringeren Gewicht der Terminals, sowie in der großen Bandbreite bei geringem Leistungsverbrauch.
Die Arbeiten des Instituts für Kommunikation und Navigation auf dem Gebiet der optischen Freiraumkommuniaktion gehen zurück auf die frühe Phase von Satellitennetz-Projekten wie Iridium und Globalstar. Der wesentliche Fokus der Arbeiten lag dabei auf der Übertragung mit höchstmöglicher Leistungseffizienz. Das Institut hat dabei schon 1990 den Weltrekord für die Empfängerempfindlichkeit bei unkodierter kohärent-optischer Übertragung aufgestellt. Zudem hat das Institut zur Entwicklung des deutschen Laserkommunikationsterminals DLR-LCT beigetragen.
In den letzten Jahren hat sich das Institut insbesondere der Untersuchung optischer Freiraumübertragung durch die Atmosphäre zugewandt. So wurden u.a. die Einflüsse atmosphärischer Turbulenz auf die Phasenkohärenz optischer Felder untersucht. Einfache Diversitätsverfahren zur Unterdrückung entsprechender Störungen wurden entwickelt und experimentell in einem Übertragungsversuch zwischen dem Wallberg und Oberpfaffenhofen über 60 km getestet.
Aktuell baut das Institut seine optische Bodenstation OGSOP aus und betreibt weitere Studien zur optischen Turbulenz. Die OGSOP ist für ein breites Spektrum von Anwendungenen wie Satelliten- und Flugzeug-Downlinks ausgelegt. Ihre Fähigkeiten wurden bereits 2004 in einem Downlink-Experiment von einem Stratosphären-Ballon (1,25 Gbps über 60 km bei 100 mW Sendeleistung und geringer Bitfehlerrate) demonstriert. Im Jahr 2006 hat das Institut mit der OGSOP ein erfolgreiches Downlink-Experiment mit dem japanischen LEO-Satelliten KIODO durchgeführt. Weitere Experimente stehen mit dem DLR-LCT mit dem deutschen LEO-Satelliten TerraSAR-X für Herbst 2007 auf dem Programm.