地球上的海洋面积占陆地面积的两倍以上,拥有丰富的渔业生物、矿产和油气等资源。随着人类海洋活动的日益频密,对海洋的研究与开发利用引起了越来越多学者的关注。水下物理信息的获取和水下通信对人类的海洋活动,具有非常重要的作用。近年来,人们对水下传感网络信息采集的研究,主要集中在传感器节点定位与部署等方面,对信息采集模块的具体设计少有涉及;水下信息的传输主要利用水声通信来实现,尽管水声通信传输距离长,但其时延大、带宽小,通信速率很难达到Mbps以上,而无线光通信因其带宽大、速率高、时延极小的特点,而成为当前研究热点。因此,本论文主要对水下传感信息采集模块以及水下无线光通信进行了深入地研究,主要完成如下工作。(1)研究海水的光学特性,并基于蒙特卡洛模型建模,仿真分析了不同水质条件下水下无线光通信信道的衰减特性。在实验室模拟不同类型的海水信道,设计并研制了水下无线LD和LED通信发射机模块,分别搭建水下通信系统,并进行了系统性能测试。基于LD光通信机和以太网模块搭建双向通信系统,实现了语音、视频、文件等实际业务的水下无线光传输。(2)基于ARM平台设计实现了水下传感信息采集功能。使用DS18B20温度传感器、OV5640摄像头实现水下温度信息、图像信息的采集,同时移植FATFS文件系统模块,将采集到的数据按顺序命名并写入SD卡中,实现采集信息的存储功能。(3)基于以太网转换电路,将设计研制的水下无线光通信模块与水下传感信息采集模块级联,并进行功能测试。采用Qt编写上位机作为TCP服务器,在ARM上编程作为客户端,从而实现水下环境信息的采集、存储以及无线光传输,并搭建实验系统,在实验室模拟海洋环境,进行了功能验证。