光时分复用(OTDM)是利用光学的方法将电时分复用的信号复用成更高速率的光信号,一般单波长的承载速率可达到160Gb/s以上,克服了目前的电子学瓶颈带来的速率限制,是提高光纤通信传输容量的有效方法之一。本文在在“华为基金”的资助下,围绕着160Gb/s高速OTDM系统及其传输性能,开展了较为深入而广泛的研究工作,取得了一些研究成果。概括全文,在研究中开展的工作及取得的成果主要有以下几个方面:(1)对高速OTDM系统各个环节的实现方案进行了深入的调研工作。详细分析和总结了OTDM系统中超短光脉冲产生、脉冲压缩、光时钟提取、光解复用等环节的方案和原理。基于对各种技术的调研,提出了适于160Gb/s OTDM系统的实验方案和实用方案。(2)对160Gb/s OTDM系统的传输性能进行了深入的研究工作。采用MATLAB和Optisystem3.1模拟了OTDM传输系统。详细分析了OTDM传输系统中超短光脉冲传输时,残余色散、非线性效应、放大器噪声、偏振模色散等因素对传输性能的影响。基于这些,进一步地提出了高速OTDM传输线路的优化设计原则。(3)介绍了适于OTDM传输系统的三种码型RZ-OOK、RZ-DPSK、RZ-DQPSK;找出了商用化光纤中适于传输OTDM信号的三种光纤组合。在此基础上,设计并比较了不同光纤组合传输三种码型的最优方案,找出了传输OTDM信号的最佳光纤组合和传输性能最佳的码型。