随着人们对资源的不断消耗,社会发展受到了资源短缺问题的掣肘。海洋具有丰富的矿产资源和生物资源,对海洋资源的探测和开发都离不开通信技术的支持。水下信息传输的类型主要分为有线通信和无线通信。有线通信需要电缆进行连接,由于复杂的海底环境,灵活性受到限制。无线通信灵活性高,以水声通信和水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)两种方式为主。最为成熟的是水声通信,其传输距离远,但是通信速度慢。UWOC传输速度快,但是光在海水中的衰减较大,因此UWOC适用于水下近距离高速通信场景。在此背景下,本文设计了一个水下无线光通信系统。本文研究了海水对光的影响以及光的调制方式。海水对光的影响主要包含了海水对光的吸收效应和散射效应,影响因素主要为海水中的水分子、黄色物质、叶绿素、非色素悬浮粒子,验证了波长为450-550nm的光在海水中的衰减系数最小。本文对UWOC中的OOK、SIR、PPM、DPIM调制方式进行了分析,选择了带宽利用率高和能量利用率高的DPIM作为系统的调制方式。本文对UWOC系统的硬件和程序进行了设计。硬件系统基于STM32F4微处理器来实现,设计了基础电路和光通信电路。基础电路包含电源电路、人机交互设备电路和存储设备电路。光通信电路包含了发射机电路和接收机电路,其中接收机中使用了跨阻抗电路与自动增益电路来实现信号的转换与放大。为了增加传输距离,本文设计了一套基于菲涅尔透镜的光学系统。本文基于FreeRTOS操作系统编写了底层驱动程序,移植了FATFS文件管理系统,设计了缓存程序,实现了人机交互与数据储存功能。本文重点设计了光通信协议程序,实现了光通信的DPIM调制与解调、数据帧的封装与解封、数据发送与接收管理机制,从而实现了文字传输与语音传输功能。总之,本文结合实际的应用环境,设计了一个UWOC系统,通过双工通信方式将发射与接收集成于同一个系统,并且进行了实验验证,可有效的实现语音通信和文字通信等功能。