随着光传输系统朝着超高速、超长距离、超大容量的方向不断发展,光纤的色度色散对传输系统的影响越来越大。对于同样调制格式的光传输系统,100 Gb/s系统的色散容限只有10 Gb/s系统的1/100。这就对传输光纤色散补偿的精确性提出了更高的要求。而为了实现对链路的精确补偿,首先需要对光纤的色散进行准确的测量。本论文从系统非线性抑制的角度分析了高精度色散管理技术对系统性能的提升,针对现有光传输链路中的线路色散补偿以及接收端可调色散补偿相关技术进行了研究。另外,在对现有色散测量技术分析的基础上,提出了一种快速色散测量方法,并搭建了系统仿真实验进行了认证。本论文首先对光纤中的物理损伤进行了理论分析,这其中包括色散、PMD以及各种非线性效应。文章从各种物理损伤的产生来源出发,给出了它们对传输系统性能的影响。为后续几章的讨论与深入研究提供了理论基础。针对高精度色散管理技术对于系统性能的提升进行了理论分析。首先对高速光传输系统中的IXPM以及IFWM效应进行了分析,并且说明了利用合理的色散图设计能够对这两种非线性效应进行抑制的机理。比较了高精度色散管理下的色散图与现有光纤传输链路色散图的区别,并且通过系统仿真实验,得出了两种色散图下对系统非线性抑制效果的对比。结果显示：采用高精度的色散管理技术能够提高超高速光传输系统的传输性能。针对现有光传输链路的色散补偿技术进行了全面的研究分析。首先,通过对现有色散补偿技术的比较,得出了在链路色散补偿中采用三包层色散补偿光纤的优势。而对于三包层色散补偿模块性能的判定,本论文提出了一种系统的判定方案：分别从系统非线性相移大小以及色散曲线形状进行判定,得出了色散补偿光纤的品质因数(FOM)越大或者色散补偿系数越大,由色散补偿模块带来的非线性相移越小。然而,随着色散补偿系数的增加,色散补偿曲线将会与传输光纤不匹配,从而影响色散补偿精度,带来非线性代价。因此,在色散补偿模块的选择上,需要同时考虑FOM值、色散补偿系数以及色散补偿曲线等多个因素。另外,我们对残余色散的后补偿技术进行了研究,提出了一种基于时钟信号功率探测结合可调色散补偿器件的方案,能够通过对时钟信号功率大小的监控来实现对残余色散的优化。利用仿真软件搭建了实验测试系统对该方案进行了认证。对链路色散进行有效补偿的前提是对传输光纤的色散进行测量。本论文最后对色散测量相关技术进行了分析。首先对现有色散测量技术以及商用的色散测量设备进行了全面的分析,总结出各种方案的优缺点。接着,结合未来全光网络中对于光纤链路色散测量的实时快速需求,提出了一种快速的色散测量装置,对其色散测量原理进行了分析,并利用仿真软件进行了系统测试实验。结果表明：该方案具有测试速度快、精度高、简单易实现、成本低,并且能够提供很大的色散可测范围等优势。