互联网数据业务的爆炸式增长对骨干网传输速率的提高和容量的增长提出了更高的要求：光纤通信系统由于具有频带宽、通信容量大、损耗低、中继距离长、保密性好、原料便宜等优势被广泛的用来作为骨干网的传输媒介。由于对光纤色散以及偏振模色散的抑制作用,多级相位调制格式被广泛采纳为骨干网的传输调制格式。对于采用相位调制格式的系统,相位噪声是限制通信系统容量的重要因素,因而对光纤通信系统进行相位噪声的抑制和补偿具有重要意义。对于光纤通信系统中相位噪声的抑制或补偿的技术称为相位再生技术。目前在电域和光域上有很多相位再生技术：在电域上主要是对光信号在接收端进行光电转换,之后将转化过的电信号在DSP或FPGA上采用相干等算法进行相位补偿。在光域上则主要是利用某些光学器件的非线性效应来对光信号的相位进行再生。虽然电域上的再生方法有比较理想的再生效果,但是由于电子速率的瓶颈(一般为40Gbit/s)的存在,使用电域相位再生技术将限制光纤通信系统的传输速率的升级。由于光域相位再生具有对调制速率透明的优势,因而对于全光域的相位再生技术的研究成为人们广泛关注的焦点。本论文针对基于DPSK相位调制格式的高速光纤通信系统,研究了基于SOA的交叉增益调制(XGM)非线性效应的一种相位再生系统(本论文中称为增益碰撞型相位再生器),找到了这种增益碰撞型相位再生器的最优参数设计与最佳工作条件。本论文的研究可以对这种增益碰撞型相位再生器的最佳使用提供一定的理论指导,有十分重要的理论意义和实践意义。下面列出在本论文的主要内容(其中有创新性的工作标记为黑色字体)。阐述了光纤通信系统中相位再生技术的意义和价值。回顾了DPSK这种相位调制码型的相关实现技术：包括DPSK信号的定义、特性、调制方法、解调方法、Q因子等。通过仿真得到了DPSK信号的时域及频域特性,得到了星座图、眼图等。对本论文中相关的一些重要背景知识理论进行了简要阐述。主要包括相位噪声相关理论,光子跃迁与辐射理论,SOA的结构、分类及其光放大原理,SOA的重要的非线性效应等。介绍目前学术界研究的主要的光域相位再生器的基本结构与基本原理,阐述它们的优缺点,提出本论文中研究的基于SOA的XGM效应的增益碰撞型相位再生器的优势。建立增益碰撞型SOA相位再生器的理论模型,从理论上找到这种相位再生器的最优参数配置以及最佳工作环境,并给出这些最优值的理论解释。一些与SOA相关的其他研究：包括SOA的外围驱动电路的设计和制作,基于SOA的四波混频效应(FWM)的全光波长变换器的最优转换效率的理论研究。