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目前,波分复用(WDM)系统多信道偏振模色散(PMD)补偿仍然是一个难题,如何有效的消除PMD对系统的影响成为光纤通信领域的一个研究热点。根据多信道的最差信道补偿方案,将粒子群优化(PSO)算法用于多信道的PMD补偿,只采用一个补偿器,在补偿最坏信道的同时保障其它信道的性能;将新型调制格式(DPSK、DQPSK)引入WDM系统多信道PMD补偿系统,与传统OOK调制格式相比取得了很好的PMD缓解效果;将FEC技术中的RS纠错码应用于多信道PMD补偿系统并取得了很好的性能;提出一个基于偏时编码(PTC)技术与Turbo纠错码的PMD补偿新方案,取得了很好的PMD的缓解性能和对系统误码率的改善性能。简而言之,将先进的PMD补偿技术与PMD缓解技术(包括新型调制技术、FEC技术、PTC技术)有机动态地结合,给出了高速率长距离WDM系统中偏振模色散更完善的解决方案,具有一定的理论意义和实用价值。论文的主要工作如下:简明扼要回顾总结了偏振模色散的产生机理和补偿方式,以及以偏振度(DOP)为反馈信号的研究。根据最差信道补偿方案,将PSO算法用于2×40Gbit/s的PMD补偿系统仿真模型。仿真得到两信道补偿前后DOP值、剩余DGD值和眼图,取得了很好的补偿效果。将新型调制格式(DPSK、DQPSK)引入WDM系统多信道PMD补偿与缓解系统,与传统OOK相对比具有很好的PMD缓解性能,并且DPSK和DQPSK的接收灵敏度提高了3dB。另外,相同码元速率下,DQPSK在获得与DPSK几乎相同性能的同时系统容量却是DPSK的两倍。介绍了FEC技术中的RS码的编码和解码原理,并将RS码用WDM多信道PMD补偿系统的纠错性能研究等,并进行了数值模拟和具体讨论,仿真结果发现RS纠错码降低了系统的误码率,提高了系统对色散、Q值等的容忍度,有利于信道高速率长距离的传输。建立了一个基于Turbo纠错码和偏时编码(PTC)技术的补偿PMD新方案,并进行数值模拟。仿真结果发现偏时编码技术消除了PMD对系统的影响,而Turbo纠错码更加降低了系统的误码率,总体取得了很好的性能。另外,采用该系统时的Alamouti码的误码率性能最好,VBLAST码和Golden码具有相似的性能,并且VBLAST码和Golden码的性能比Alamouti码的性能差了3dB,然而Alamouti码的码率却仅为VBLAST码或Golden码的一半。QPSK调制的系统性能同BPSK调制的性能十分相似,唯一的不同是QPSK调制的性能相对于BPSK调制有3dB的优势。