近年来,基于光学的信息传输技术已被广泛用于水下通信领域。这种水下的光信号传输相比于传统的水下通信手段（例如,海底光纤通信,声纳水下通信和水下微波通信）更加灵活和高效。使用海底光纤网络通信时可以提供很高的带宽,但只能在水下相对静止的物体之间使用。目前普遍使用的水下声学方案可以达到很长的距离,但是它仍然受到高衰减、低带宽、多径传播和高延迟的限制。微波的传输具有高带宽和高传播速度,然而微波信号功率会被海水极大的衰减,这限制了水下通信的距离。随着水下光通信的发展,在水环境中节点之间的时间和频率的分配变得越来越重要。先前的工作表明,在使用被调制的绿色激光在水下传输链路上进行100 MHz射频信号的频率传输时,通过电子相位补偿技术可以有效抑制由湍流引起的时间波动。但是,在该技术中移相器上的电学噪声和非对称的往返光路限制了相位的补偿精度,实验结果表明时序波动的均方根只可以被抑制到达皮秒量级。在本文中,提出了一种基于光学相位补偿技术的光载微波信号在水下链路上的频率传输方法,主要的研究内容和创新点如下:第一,本文深入研究了绿色激光在水下链路的衰减机理,就激光功率水下链路的衰减模型进行了仿真,并通过实验研究了:1)水下激光功率衰减与链路长度的关系;2)水下激光功率衰减与链路温度的无关性;3)水下激光功率衰减与盐度的关系曲线。第二,本文研究了水下湍流对水下链路折射率产生的影响,进而造成相位波动的机理。将大气湍流对于相位噪声影响的Kolmogorov谱函数和von Karman谱函数引入到水下湍流的研究当中,对两个模型进行了相应的仿真和比较,确定von Karman谱函数更适合描述水下湍流的相位噪声。第三,提出了一种基于光学相位补偿的水下频率传递方案,就光学相位补偿进行了原理性的介绍,并搭建了硬件实验平台,最后对水下频率传递实验的结果进行分析与比对。利用光学相位补偿技术,实现500MHz射频信号在5米长的水下链路上频率传输,测量并分析了时间波动和稳定度。实验结果表明,经过相位补偿信号时序波动的均方根（RMS）约为162fs,频率稳定度在1 s时为2.8×10-13,在1000s时为2.7×10-16。