广阔的海洋是21世纪人类进行科学和工程探索的重要领域，人们迫切希望使用更先进的手段进行海洋环境探测与海洋资源开发。近年来，随着激光器输出功率的增强和新型光电器件的发展，水下目标激光成像技术成为一种新型海洋探测技术，具有精度高、速度快等优势。本文对基于脉冲激光器和条纹管探测器的水下目标激光成像系统进行了系统设计及研究。首先，介绍了本文研究的水下目标激光成像系统的核心器件条纹管的结构及成像原理，并构建了条纹管成像目标距离计算模型，分析了条纹管对探测目标的距离分辨能力。根据条纹管激光成像系统成像视场导出大视场激光雷达方程，得出条纹管激光成像系统的探测深度与衰减系数的关系。其次，搭建了一套条纹管激光成像系统，分硬件系统和软件系统两大部分对成像系统的激光发射机、同步触发系统、光学系统、系统软件编程、图像处理算法等重要内容进行了详细地介绍和分析。再次，对激光在水中的传输特性进行分析，研究了激光水下衰减系数的比较测量法，通过在激光传输路径上进行多点测量激光能量或功率，经过数据拟合获得准确的激光水中衰减系数，在实验室中测量了脉冲绿光、连续绿光、连续蓝光在自来水中衰减系数并进行了比较。最后，在室内对距离15m的一组目标进行成像实验，获得了目标的强度图像、距离图像和三维距离图像。并进一步对实验结果进行分析，验证了条纹管激光成像系统的成像能力和距离分辨能力。