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相干光正交频分复用(Coherent Optical Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，CO-OFDM)技术可实现灵活的频谱分配和高效的信道均衡，被认为是下一代高光谱效率、高灵活度的弹性光网络的物理层的重要解决方案。然而，由于CO-OFDM系统中符号周期远大于单载波通信系统，其对光相位噪声非常敏感。CO-OFDM系统对光源线宽的容忍度较单载波相干光通信系统要低，不仅限制了其高阶调制格式在高光谱效率主干网中的应用，还限制了其在长符号周期及采用廉价光源的低成本光接入网/城域网中的应用。在接收端，时变的光相位噪声的零阶频谱分量在各子载波通道内引入共同光相位噪声，而非零阶频谱分量则引入子载波间干扰。为了抑制光相位噪声的影响，本论文分别从频域、时域角度提出了多种光相位噪声抑制方法。 首先，我们从频域光相位噪声模型入手，提出一种频谱主成分消除算法R-PCE。该方法是对光相位噪声的主要频谱成分进行递推估计和逐个消除的。由于不需要矩阵逆运算和时频转换运算，该算法具有非常低的计算复杂度。数值仿真分析表明，仅需采用几阶(q≤3)的频谱估计，R-PCE所提供的光源线宽容忍度就远超过传统算法。此外，我们通过数值分析发现存在适中的频谱估计阶数q，使得系统取得最佳性能。 接着，从时域光相位噪声模型入手，基于次符号切块的思想，提出了三种次符号算法，分别是: ①LI-SCPEC方法，其是基于相位线性插值处理和次符号处理过程实现的。线性插值处理能够提高共同光相位噪声的估计精度，通过将整个CO-OFDM符号切割成若干个次符号分别进行估计补偿可实现对子载波间干扰的抑制。数值仿真分析表明，该算法在切割成若个次符号(NB=4)就能提供比其他ICI抑制算法大得多的光源线宽容忍度，存在适中的次符号数目使得系统性能最佳。复杂度分析也表明，所提算法的复杂度与次符号切割数目无关。 ②LI-BL-ICI方法，首先盲估计出各次符号间的光相位噪声差值，接着进行线性插值拟合以获得更加精确的光相位噪声估计，将插值获得的相噪用于载波相位恢复，最后利用少量导频对残余的共同光相位噪声进行估计补偿。数值仿真分析表明，该算法能有效地抑制光相位噪声，其光源线宽的容忍度相比BL-ICI得到进一步的提升。该算法允许将次符号切割成任意块数，且在获取观测矩阵的过程中无需任何的角度相关运算。 ③低复杂度的次符号NDA(PDA)-SPS方法。相比LI-SCPEC算法，NDA-SPS方法不需要判决辅助过程，就可实现对时域接收信号的直接切块处理，不会引入额外的判决误差。为了降低系统的频谱利用率，引入低复杂度的部分判决辅助方法PDA-SPS，该方法以损失少量性能为代价，使得导频开销相比NDA-SPS可以减少一半，提高了频谱利用率。通过将导频设计成特殊的梳状结构，所提算法无需任何复数乘法运算就可获得观测矩阵，算法复杂度非常低。数值分析表明，所提算法对光源线宽容忍度较大，存在合适的次符号数目使得算法性能最佳。 最后，我们推广了光相位噪声基底展开模型，并对比了四种不同类型的基底展开方法，包括:DFT、DCT、sub-symbol和LI。虽然基于DFT的方法复杂度低，但是该方法性能在四种基底展开方法中最差。基于DCT和LI的方法在大光源线宽时性能相当，但两者在获取观测矩阵时需要多次的傅里叶变换运算，复杂度偏高。而基于sub-symbol的方法无需任何复数乘法运算就可获得观测矩阵，复杂度较低。研究表明，在利用sub-symbol展开估计出光相位噪声因子后，可引入低复杂度的线性插值过程，使得系统性能进一步的提升。