21世纪是海洋的世纪。海洋是货物与商品运输的主要载体，同时也蕴藏着地球上最丰富的物质资源，开发海洋资源有着巨大的潜力。未来人类将以蓝色海洋作为我们生存的原料供应基地，海洋将成为人类得以持续发展的物质基础。由于陆地资源不可再生，人类不得不寻求具有更加丰富资源的海洋。海洋资源的探测与开发，有其特殊性和复杂性。与陆地开发相比，深海恶劣的环境对开发的设备提出了更高的要求。目前市面上的光端机大多为数字视频光端机，然而大多都只传视频或者少量的数据量。针对海底复杂的环境，开发与探测需多方位的了解图像、深度、倾角等参数。可编程逻辑器件和时分复用技术的发展为解决本文问题提供了技术途径。本文的主要工作有：相关基本原理和技术介绍，系统方案设计，系统硬件设计，系统软件设计和系统调试。本文首先介绍了光纤通信的基本原理、光缆概述、光纤模式和多信道复用技术，为多业务数据传输提供了理论依据。其次介绍了系统组成和工作原理，制定了系统方案。系统包括光纤通信系统、水下嵌入式采集控制系统和甲板监控界面。再次详细介绍了系统硬件的设计原理与实现，光纤通信系统硬件部分主要包括视频输入/输出电路、音频输入/输出电路、RS232/485/422电路、光电模块电路、CPLD电路、并串/串并电路等，水下嵌入式采集控制系统硬件部分主要包括供电电路、继电器驱动电路、传感器采集电路等。然后对系统软件进行了介绍，光纤通信系统软件设计主要包括复位信号和时钟处理、8B10B编解码、曼彻斯特编解码、复分接处理、状态机设计、指示灯等，水下嵌入式采集控制系统软件设计主要包括数据采集、控制命令执行、通信协议制定等，甲板监控界面软件设计包括视频图像的显示、存储和回放功能，以及传感器数据状态等的实时显示，控制命令的发送功能。接着从功能模块调试和整机调试两方面对系统调试进行了分析。最后对多业务传输系统的设计进行了总结，展望了海洋勘探设备未来发展的方向。本文设计了基于光缆的水下多业务传输系统，并实现了相关的功能，这将传输系统由功能相对单一向多业务方向进行了转变，为能更好的进行海洋勘探开发等任务提供了可能。