水下无线光通信（Underwater Wireless Optical Communication,UOWC）则是实现水下高速率、低时延通信的一种有效手段。且对比于传统的两种水下通信方式,水声通信、水下RF（Radio Frequency,RF）通信,它具备通过更小的功耗和更低的架设成本实现更大的信道容量和更高的传输速率的优点。不过水下无线光通信的难点在于水下环境复杂,激光在传输过程中需要面临水体的散射和吸收所造成的问题,以及受到水下湍流引起的功率起伏和对准误差等影响,使得通信的质量降低,通信距离大幅缩短。因此,我们在UOWC中采用多跳方案,不仅可以拓展链路的通信距离,还能借助缩短每一跳链路间的距离来减小水下湍流等因素的干扰,大幅提升系统性能,从而更好地满足对容量,速率上越来越高的需求,保证系统的可靠性。本文研究了不同检测方式下的多跳水下无线光通信系统:外差相干检测与直接检测,其中直接检测又分为信号无关、信号相关两种;中继包括了信道状态信息（Channel State Information,CSI）辅助的中继和固定增益的中继两种情况;同时还分别考虑了不带指向误差和带指向误差的场景。为了精确地模拟水下无线光通信环境,我们建立了对应的多跳UOWC系统的数学模型。在这系统模型中,我们采用混合指数伽马分布来模拟水下信道状况,该系统模型能够准确地描述综合考虑散射、吸收和湍流的水下复杂信道环境。其次,本文对基于多跳的水下无线光通信系统的性能进行了分析,推导出了以上各种因素组合下的系统性能表达式的闭合形式,包括中断概率、平均误码率和信道容量。其中平均误码率考虑了多种常用的调制方式。本文的研究结果表明CSI辅助中继表现出了更好的中断概率误码率性能,但对湍流也更加的敏感;固定增益中继的信道容量表现更为出色。结果表明湍流对系统的性能影响巨大,但是多跳技术可以让系统的性能得到显著的改善,且跳数越多提升越大。指向误差同样影响着系统的性能表现,但只和跳数相关,与湍流强度、中继方案、检测方式等无关。尽管随着跳数的提升,指向误差对系统性能的影响也在增加,但相比之下多跳方案对系统性能的提升更大。最后,我们利用蒙特卡洛仿真进行了全面的计算机实验,验证了本文构建的系统模型的准确性和性能结果。