海水透明度是描述海洋光学特性的一个重要参量,影响着潜艇的安全潜行、对潜安全通信以及水下制导武器的精度。根据测量原理和测量方式的不同,海水透明度有海洋学海水透明度和光度学海水透明度两种定义。论文首先针对海洋学海水透明度的测量问题做了相关研究。利用课题组研制的高光谱海水透明度剖面测量仪样机进行初步的测量试验,实地采集部分水域的剖面光谱信息,采用非均匀水体对比度传输方程对光谱信息处理分析,并与透明度盘所测数据对比,验证了该样机测量海洋学海水透明度的能力。但同时也发现在海洋学海水透明度定义下的仪器都是以自然太阳光为测量对象,使用存在局限性,没有反映出水体的固有特性。为了能客观反映水体本身的透明度,便于人工光电导引头在水下利用该特性,本文对光度学海水透明度的测量开展了进一步的研究,提出了基于微纳阵列的光度学海水透明度测量方案,重点在于采用纳米材料设计了一种可以在可见光波段进行分光和采集的光电采集器,即微纳阵列。其中超表面结构体的引入使得布拉格反射波导在全可见光波段均具有分光功能,分辨率很高且无需分光扫描时间;而PbS胶体量子点的纳米特性可以实现可见光的高效采集。利用MATLAB和COMSOL仿真软件验证了微纳阵列的分光和光电转换能力,为硬件实现提供了参数数据,从而为整个仪器的制备奠定了理论基础。