近年来，海底观测网络的建设，成为海洋地质调查、海洋内环境观测、矿物资源勘探的重要技术手段。而作为其技术支撑的水下声、光传感器和以自主式载人和非载人潜航器（AUV、ROV）为代表的水下潜航器械的快速发展，在给科研和工程带来极大便利的同时，也对所使用的水下通信方法的连续性、高效性、高速性和系统性有着更高的要求。当前主要的几种水下通信方式有：水声通信、超低频无线电通信和铺设海底光缆。但与水下可见光通信技术相比，还存在着通信距离短，通信速率低，设备庞大、昂贵、不利于集成，方向性、保密性差等方面的缺点。相比较而言，基于可见光的水下通信技术具有通信速率高、费用低、仪器体积小巧、易集成以及保密性好等优点。由于激光调制的调制速率高，单脉冲能量高，水下可见光通信可以达到更高的通信速率（几百兆到千兆的传输速率），更宽的通信带宽；大功率发光二极管和激光二极管的不断更新换代，光探测器的技术发展，一方面使得光源体积越来越小，并能更好地集成在各种科考系统中；另一方面，器件价格的低廉似使得系统的成本更低；激光的发散角小，方向性好，不但减小了光在传输过程中的能量损耗，也保证了通信的保密性；另外，可见光对电磁的抗干扰能力更强，不容易受海洋内环境变化的影响，在水下通信能实现更好的稳定性。因此，本文就基于可见光的水下通信的关键技术做了研究和分析，具体研究方法及成果如下：（a）针对水下可见光通信的关键技术分别做了对比分析：对通信的海水信道特性，分别从吸收、散射和其他因素给出分析模型；对光调制技术和光电探测技术结合原理和现存技术做了分析；对水下可见光通信的编码方式做了对比分析。（b）设计了基于532nm激光器和光电倍增管的光收发链路，具体根据所选器件设计了光接收电路、调理电路、耦合电路、电平转换电路、单片机控制电路，并编写了单片机软件和上位机软件，搭建了完整的水下可见光收发平台。（c）针对当前集中常用的编码方式，利用单片机软件实现了各种编码方式的通信调制，包括开关量直接调制（OOK），曼彻斯特编码（ManchesterCoding）、4位和16位的脉位调制（PPM）。（d）设计了实验室调试和水下通信实验，对可见光在通信编码方面的表现特性和水介质中的传播特性有了更直观的认识，也通过一个量化的评估对实验对象进行评估测量。