随着陆地资源的日渐匮乏,人类将开发的方向引向了占据地球表面积71%的海洋,其极大的开发价值促进着海洋探测技术的发展。由于海水特殊的光学特性,红外通信、无线电波通信和射频通信等常用无线通信方式并不适用于水下环境。水下无线通信方式主要采用声学通信,而声学通信存在着体积大、功耗高、通信速率低和带宽小等缺点。水下光通信技术具有高速率、低成本、低功耗等特点,因此水下可见光通信方式能够一定程度上弥补声学通信的缺陷。首先,本文总结了近几十年来水下光通信技术的研究进展,提出了一种水下高速蓝绿激光通信系统及组网技术方案。系统的设计指标是在误码率允许的范围内实现1Mbps高速率通信,端到端通信距离达到50米。然后,本文提出了系统的总体设计方案,根据激光在海水中的传输特性选择激光光源及光电探测器,以及介绍光源、光电探测、调制和组网等水下光通信的关键技术。本文详细介绍了系统各个模块的软硬件设计方案:系统采用STM32F407微控制器与以太网通信电路组成控制单元,采用AD9660激光驱动芯片实现了一种功率可控的光发射机,采用光电探测器、信号调理电路、自动增益控制电路和解调电路实现了一种自适应距离的光接收机,并组成收发一体的激光通信系统。同时,基于系统硬件,设计激光驱动,解调数据读写控制代码,移植嵌入式协议栈LwIP,支持10/100M以太网数据通信,并设计了一种组网协议,用于本文提出的海底观测网,节约了水下传感器网络布局的成本、时间和难度,提升了效率。最后,本系统在陆地环境与水下环境均实现了最远距离50米,速率为1Mbps的通信测试,完成了预定的设计指标。本文实现的系统在中短距离下具有高速率、低功耗及低成本等特点,因此具有一定的实用价值。