在蓝绿激光对潜通信系统中，其光学信道是由大气、大气/海水界面和海水组成，海面是激光大气—海洋传输信道的重要组成部分，对整个空—海通信系统和雷达探测性能有重要影响。本文给出了两种典型的海谱模型，简述了描述海面的几个常用统计参量。介绍了海面模拟的统计方法与分形方法，并分别模拟了一维和二维随机粗糙海面。当激光束由大气穿过海面射入海水时，在粗糙的气/海界面处产生复杂的反射和折射过程，分析了不同入射角及风速对激光透过率的影响。激光通过大气/海水界面时，由于风速及其它外力的作用，粗糙海面发生倾斜，激光通过粗糙海面时的传播方向变得更加复杂化，激光产生扩散和漂移，从而引起整个光斑能量的衰减。应用几何光学法讨论了激光通过一维、二维随机粗糙海面的传输特性。针对海水的多散射特性采用小角度近似方法，基于海水散射引起激光脉冲传输时间延迟公式，分析了海水散射效应引起的水下激光脉冲传输延迟效应。本文的研究方法和研究结果，对提高激光对潜通信、水下探测和成像系统的性能具有重要意义。