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偏振模色散(PMD:Polarization Mode Dispersion)和常规色散是造成高速光纤通信系统脉冲展宽的主要因素。结合实验室之前的项目经验,本文制作了偏振模色散模拟器,并对常规色散补偿进行了研究。论文先引入一些有关偏振光的基本概念和知识,介绍了几种重要的偏振态的描述方法,对描述PMD的有关概念及其特性进行了总结,为后边章节的讨论提供了理论基础。制作了一个PMD的模拟器,用于准确模拟实际敷设光纤线路中PMD随机变化特性。该模拟器利用保偏光纤,偏振控制器和一个微控制器构成。模拟器输出差分群时延(DGD:Differential Group Delay)的变化范围为1.85-22.4ps,响应时间小于1ms,同时模拟器可设定输出不同平均值的Maxwell统计分布随机变化的PMD,也可设定输出要求的数学分布。相比于其它的PMD模拟器,该模拟器无需改变其物理结构,就可以实现输出可变的具有统计特性的PMD。实验结果显示,该模拟器可以输出具有良好统计分布特性的PMD,并且具有较高的稳定性和可重复性。同时模拟器还可用于偏振控制和扰偏。扰偏器在邦加球上的偏振态覆盖分布均匀,偏振度接近零,理想情况下偏振度可得到1.8%甚至更小,该模拟器用于扰偏功能具有良好的扰偏特性。论文还基于单通道160Gbit/s光时分复用实验系统,探讨色散容差和色散补偿问题。先从理论和实验两方面,探讨了色散、自相位调制和带内交叉相位调制等问题。简述了减小总色散的各类方法。探讨采用可调谐啁啾光纤光栅(CFBG),补偿系统色散、色散斜率和进行ASE滤波的可行性,给出啁啾光纤光栅的制作方法建议。最终讨论了实现160Gbit/s光时分复用系统传输的可行方案。