随着人类对信息化水平要求的不断提高,互联网技术的兴起与普及以及三网融合的发展,核心网的传输速率已经不能很好的满足人们对庞大的信息进行高速及长途传送的需求。因此,众多高校和研究机构对提升核心网传输速率的方法进行了深入的研究。目前比较有效的两种提升单根光纤传输速率方案有：基于多个波道的波分复用系统WDM(Wavelength Division Multiplexing)和基于单个波道的时分复用系统OTDM(Optical Time Domain Multiplexing)。光时分复用技术相比波分复用技术有波长管理简单的优势,而且两者还可以相互结合实现超高速的传输系统。时钟提取和解复用技术是光时分复用系统中接收端的两项非常重要的技术,都将直接影响到通信系统误码率。本论文主要基于实验室的863国家重点项目“160Gb/s单波道高速光传输关键技术与实验系统”,完成了高速光传输实验系统光时分复用中接收端的两项关键的技术时钟提取和解复用技术的理论研究和实验实现的工作。在时钟提取技术研究中,我们采用了传统的成熟稳定的光电振荡器OEO(Opto-Electronic Oscillator)组成的正反馈环来实现160GBaud的光信号的注入锁定从而提取出稳定的40GHz单边带相位噪声极低的电时钟信号,时间抖动48fs,在偏移中心频率10kHz处的单边带相位噪声为-101dBc/Hz,仅仅比我们使用的微波源的相位噪声的高3dB。利用提取出的时钟成功实现了OTDM系统的背靠背以及400km无误码传输,400km传输的功率代价为3dB左右。在解复用模块的设计中,我们提出的在传统OEO环路中串联一个偏振调制器PolM(Polarization Modulator)作为一个等效强度调制器的方案实现了半高全宽4ps、消光比为20dB的窄脉宽窗口。提取出的40GHz时钟单边带相位噪声为-102dBc/Hz,时间抖动仅为36fs。将两个调制器串联集成在OEO中实现了同时提取时钟和解复用的操作。从4x40GBaud OTDM光信号的解复用得到40GBaud的支路信号,获得了无其他支路串扰、清晰的支路光信号的眼图。