普通激光（以下简称为激光）通信和轨道角动量（Orbital Angular Momentum,OAM）光通信在提升水下光通信系统容量、速率和传输距离等方面具有优势,又考虑到OAM光为水下无线光通信（Underwear Wireless Optical Communications,UWOC）提供了空间自由度这一新的信息调制维度资源,从而能够进一步提升通信系统容量、速率和频谱效率。因此,本文选择激光和OAM光作为分析对象,研究了UWOC信道的若干特性,这不仅能为UWOC信道估计、均衡等提供理论依据,而且还能为UWOC系统的研究与设计提供理论参考。本文的主要工作包括如下几个方面:（1）针对UWOC系统的光学接收孔径应当尽可能覆盖信号光斑二维空间分布的需求。本文参考3d B带宽的定义,采用3d B强度光斑半径（3d B Optical Intensity Spot Radius,3d B OISR）来表征接收平面上激光强度分布的主要部分,并基于蒙特卡洛仿真方法研究了散射海水信道下3d B OISR的分布特性。研究发现,在散射粒子密度很大的信道中,光源发散角对于3d B OISR的影响微乎其微。这对于光通信领域来说十分重要,因为这清楚地说明了强散射环境中,在设计UWOC系统的光学接收孔径和研究分集接收方案的最优空间布局时,几何损耗已不再是重要因素。因此,强散射信道环境下的UWOC系统接收孔径的设计和分集接收的最优空间布局不能基于发散角和几何损耗计算。（2）针对海水光信道的散射效应,本文分析了海水信道下激光散射成份的比例特性。研究发现,Ⅰ类水质信道下,散射成份只占很小的比例,此时,对于UWOC系统的光电检测接收器件的设计,接收视场角不是重点考虑的参数。Ⅱ类水质信道下,散射成份的比例明显增加,此时,信道损耗十分明显,在最优接收信噪比条件下,设计水下无线光通信系统时应尽可能扩大接收视场角。（3）针对UWOC持续提速扩容的需求,考虑到以OAM为代表的空间结构光场作为信息调制的维度资源可望满足这一需求。本文基于多相位屏法,研究了海洋湍流信道下拉盖尔—高斯（Laguerre-Gaussian,LG）光束、LG光束叠加态和高阶径向LG光束的空间分布、螺旋谱分布和闪烁因子。研究发现,同一海洋湍流信道下,LG光束叠加态和高阶径向LG光束空间分布的完整性优于LG光束;一阶径向LG光束的归一化相对接收强度高于LG光束叠加态,LG光束最次;当等效温度结构常数C_n²（28）1.0?10^{-1 5}K ²m^-2/3,传输距离Z₀?50m和温度梯度、盐度梯度致海洋湍流的比值?=-2.5时,高阶径向LG光束光轴附近的闪烁因子平均值最低。