采用光时分复用(OTDM)技术构建的全光网具有独特的优势,并且具有巨大的应用前景.因此,开展对OTDM全光网的研究具有重大意义.该论文对OTDM的关键技术作了一些探索性研究,重点对光时分复用系统的时钟提取、解复用及产生复用信号这三项关键技术做了理论分析、数值模拟和实验研究,取得了较好的研究成果.该论文首先概要讨论了光时分复用技术的研究意义及应用前景,研究进展等.然后对光时分复用系统中的关键技术做了一些全面的概述.该论文重点研究了时钟提取技术,对一种新的利用AMLFL做时钟提取的方法和用复用信号驱动主动锁模环形激光器的调制器件来得到单路时钟光脉冲方法做了理论分析和实验的研究,并对脉幅有序变化OTDM信号的时钟提取和恶化信号的光时钟提取做了一些研究.另外还重点研究了解复用技术,研究了高速全光型时分复用解复用器,对高速光子开关中的基于光纤交叉相应调制的光子开关、基于SLA的高速光子开关和基于四波混频(FWM)的光子开关分别进行了理论分析,还对全光时分解复用器中的一般结构解复用器、及马赫-增德尔干涉仪(MZI)型全光解复用器结构配置和工作特性进行了理论分析、数值模拟及比较,重点研究了环镜型全光解复用器.最后重点研究了时分复用技术,对马赫-增德尔干涉仪连接法产生光时分复用信号、光纤耦合器分路时延法产生时分复用信号及光纤耦合器环状连接法这三种方案进行了理论研究和比较,重点对光纤耦合器环状连接法这种方案进行了理论分析、数值模拟和对产生倍频信号的影响做了研究.