本发明涉及一种动态调整最优发射模式组合的空间光通信系统，包括：大气湍流强度检测装置，获取大气信道的大气湍流强度；模式动态调整装置，采用最优模式组合选择算法，从不同LG光束模式组合中选取处在当前大气湍流强度下频率效率最大的最优LG光束模式组合；多路LG模发生装置，基于最优LG光束模式组合产生多路LG光束；多路LG模调制发送装置，基于多路LG光束调制射频信号，产生多路光载射频信号并复用至同一信道发射；多路LG模接收检测装置，接收经大气信道传输的光载射频信号，经解复和解调后输出射频信号。与现有技术相比，本发明具有系统频谱效率、系统容量和抗干扰能力等优点。