自古以来人们一直都没有放弃对海洋资源的开发与利用。通信技术的崛起让整个时代再次焕然一新。水下光通信是将两者结合起来的近些年才逐渐兴起的新型通信方式。海水对不同波长光的衰减作用不同,海水内部的复杂性,海水的扰动和温度变化等都会对光波产生较大影响。经学者们研究发现,海水对450nm～550nm波段的光比对其他波长的光衰减作用更小,因该区间属于蓝绿光波段,故水下光通信又被称为蓝绿光通信。光束在水中传输时会偏离传播方向产生时间和空间的扩展。水质的不同也会对其产生影响,最明显的变化是光束的传输距离受到限制,光能量大幅度衰减。提高通信效率,减少能量损耗,降低信号传输时的误码率,是目前水下光通信技术中需要解决的问题。本文主要从仿真和实验两个角度对光信号在水中的变化情况进行研究。介绍光在水中传输的三种理论计算方法,小角度近似法、实验法和蒙特卡洛法,并验证了蒙特卡洛法的随机性和适用性。建立了蒙特卡洛法模拟光子在水下运动的数学模型,给出光子运动的具体仿真流程。建立瑞利散射和米氏散射模型,并分析相关理论和散射相位函数。结果表明,光束在小分子物质中传输时发生瑞利散射,在大分子、不可溶解的颗粒物中传输时发生米氏散射。为了更接近于实际情况,本文采用的是米氏散射传输理论。将米氏理论和蒙特卡洛法相结合,采用控制变量的方法,依次模拟光束传输距离、接收面半径大小等系统参数和海水的衰减系数、不对称因子等水质参数对光在水下传输情况的影响。通过Matlab软件进行仿真计算,给出光脉冲在接收面上的分布图像以及光脉冲能量随不同参数的变化曲线。搭建蓝绿光通信实验平台,以波长为500nm～510nm的LED为发射光源,通过向水体中加入不同的杂质模拟海水环境,测试光束经过不同杂质环境后光通量的数值,从而分析光束的衰减情况。该实验测得的数据和实验结果都较为理想。本文的研究内容对于实际通信平台的搭建具有一定的参考意义。