水下激光通信技术已成为当今水下通信的研究热点,掌握水下激光通信的关键技术就可以获得在水下战场中的绝对优势,而海水信道的复杂性以及多变性是目前水下激光通信的主要难题之一,在此背景下研究海水信道特性对光通信的影响具有较高的军事应用价值。为更深入研究水下激光在不同信道环境传输过程中的特性以及在武器探测系统和通信系统中的应用、验证水下散射体直径、密度和传输距离对接收光子权重、单光子散射次数以及时间展宽程度的影响以及蒙特卡洛法仿真在上述研究中的可行性,本文对水下信道特性进行了仿真和实验。首先介绍了光在水下的散射方式以及水下信道特性的研究方法,确立了主要以米氏散射为主的散射模型和蒙特卡洛仿真研究方法。将米氏散射解析模型与蒙特卡洛仿真方法结合,通过改变米氏散射模型中的散射体直径、密度以及传输距离从而改变仿真过程中需设置的散射系数、消光系数、不对称因子以及光子自由运动距离等参数,得到的仿真结果是光子权重随散射体直径、密度以及传输距离的增大而减小,并分析了造成其结果的原因;对水下散射体直径对单光子平均散射次数的影响进行了仿真,仿真结果指出在米氏散射模型中单光子散射次数随着散射体直径的增大而增加,并根据仿真结果分析了散射体直径对时间展宽现象造成的影响。结合实验需求和仿真结果本文设计了水下激光传输实验和引信激光信号接收系统,首先根据系统的可靠性、信噪比以及误码率等特性分析出了水下对引信可行的通信方式,其中适合的通信方式为二进制占空比编码+循环冗余校验码编码系统和激光正弦波计数编码系统,再结合实验设备条件设计出了计数编码接收系统,并利用该系统进行了水下激光传输实验,验证水下不同的接收距离、散射体直径以及密度等因素对激光传输的影响结果是否与蒙特卡洛仿真结果一致;将接收系统采集到的信号数据进行分析,对比数据结果发现不同的水下信道环境对激光传输的影响结果与仿真结果基本一致。最后对信号接收系统的信噪比进行了分析,提出了提高信噪比的方法,本文验证了蒙特卡洛仿真方法在研究水下信道特性中的可行性,也为后续的水下激光通信技术的研究奠定了基础。