随着各国对于海洋开发的不断深入,水下自主航行器、水下潜艇等大量新的水下探测技术日益普及。设备之间的综合数据、语音和图像、控制指令等信息的实时交换,对水下的无线数据传输速率提出了更高的要求。传统的水声通信技术虽然在远距离通信时,系统性能可靠。但是由于声音固有特性的影响,水声通信方式存在的带宽较窄,延时较长的缺点。即使是短距离范围的通信,水声通信也难以实现每秒兆比特级的传输速率。光波频率要远高于声波,对信息具有更强的承载能力,水下光通信方式可以有效的实现实时的高速率数据传输。理论上能够以10Mbps到1Gbps的速率进行数据传输,水下光通信技术作为水声通信技术的补充方式在近距离通信方面得以应用。论文对比不同水下无线通信方式的优缺点,分析国内外的研究现状,阐述论文的研究意义。从海水信道对光子的散射和吸收特性出发,研究光波波长与系统传输性能的关系。给出不同光源的光强及发射功率计算公式。探讨光束发散角与光传输几何损耗的关系。给出不同水域条件下水下光强分布与传输距离关系的仿真结果。建立系统接收功率的计算函数,分析水下无线光通信系统性能的影响因素。结合开关键控调制方式,对水下无线光通信系统进行仿真,为工程设计估算提供参考。在此基础上设计了基于蓝发光二极管,硅光光电二极管的小体积可见光水下通信的验证装置。设备利用单片机控制,同时可实现系统定位功能。结合光学准直系统,分析系统信噪比及误码率,总结改善系统传输性能的方法。对于水下光通信系统,数据传输的数量不会对系统性能造成影响。海水信道的散射和多径效应是影响信号接收,影响系统性能的主要因素。当传输装置确定后,水下光通信系统的传输距离是对系统造成影响的唯一因素。