随着高分辨率摄像机与高分辨率声纳在水下探测领域的广泛普及，它们对数据传输速率的要求也越来越高，在传统水下通信领域，主要采用的手段是水声通信，而传统的声学通信由于固有频率太低，无法满足高清视频与高分辨率数据实时传输的要求。由于电磁波在海水中存在快速衰减的特性，无法使用其作为信息传输的载体。高速开关的发光二极管，激光二极管产品由于其价格低廉，能耗低，被广泛被应用在光通信领域，在无线光通信方向，利用大气中的红外窗口，自由空间光通信（FSO）技术被广泛应用在监控与安防领域。在深海探测领域，传统通信方式无法满足大数据量与高数据传输速率的通信要求，与大气信道相似，在海水信道中也存在一个蓝绿光的透光窗口，基于以上原因，我们提出了一套通过使用蓝绿激光作为信息传输载体的水下高速无线通信系统解决方案。本文针对水下机器人与传感器的高速数据传输需求，设计了一套基于488nm低功耗激光二极管发射器与光电倍增管接收器的的水下高速数据传输系统，本文主要做了如下几项工作：首先，分析了光在在水下的传输特点与在传播过程中造成误差的主要原因。然后设计了一套基于488nm激光二极管与光电倍增管的单工水下无线激光通信系统，对装置的各项参数进行设计，使其满足基本通信要求。本论文的主要内容为对激光通信系统在实际应用中的实用性进行验证，为此分别进行了数字字符信号，模拟音频信号，模拟视频信号等不同信号格式的数据传输，并对实验结果进行分析。在论文的最后，对实验进行总结并对未来的工作进行展望。