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近几年来，核心光纤传输网络面临带宽需求不断提高的问题，采用多进制调制格式有助于提高光纤传输网络容量。传统的直接检测方法在用于多进制调制格式时会受到噪声的影响而性能降低。随着高速数字信号处理技术的快速发展，将基于数字信号处理技术的相干光通信技术应用于多进制调制格式传输系统成为了研究的热点。正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)被认为是下一代传输技术的候选方案。
本文的主要内容如下：
搭建了NRZ-QPSK光发射机，并实现了偏振复用111Gbit/s NRZ-QPSK发射机。
讨论了针对相干QPSK星座图的Q值定义方法，并通过10G相干光NRZ-QPSK传输实验对几种不同误码率估计方法进行了比较。
将基于Manakov方程的信道反转方法扩展到了相干偏振复用QPSK系统。从仿真与实验两个方面对此方法在相干40G偏振复用QPSK传输系统中的补偿效果进行了验证。