在光纤通信网络向高速、长距离、大容量不断发展的过程中，偏振模色散(PMD)效应成为严重阻碍系统性能的因素之一。它可以引起数字传输系统中的脉冲展宽，造成数字通信的码间干扰，从而限制光纤通信系统中信号的高速率、长距离传输。如何克服PMD对传输系统的影响成为研究的热点问题。然而由于PMD是一个随机过程，最大的困难在于差分群延迟(DGD)和偏振主态(PSP)变化的随机性。　　 本文首先论述了PMD的研究背景、国内外的研究现状以及对PMD进行深入研究的迫切性和必要性。随后介绍了光纤的双折射现象、光的偏振态及其描述方法、PMD的定义和数学模型，这为后续分析提供了理论基础。同时介绍了五种PMD测量的原理和方法，并对各种测试方法的优劣就行了比较。　　 论文接着对于一阶和高阶PMD的统计特性进行了细致地数学分析，并针对其中具有特殊物理意义的各项进行了模拟仿真，给出了一阶PMD矢量、偏振相关色度色散(PCD)、PSP的旋转角度、去偏振项等的统计分布图。随后介绍了当前PMD补偿的基本原理及其方法，并基于一些最新发表的文献情况，归纳了目前一些用来抑制PMD效应的新型技术，这对于综合多种方式解决PMD效应具有一定的指导意义。　　 本文最后从光纤的传输矩阵出发，利用光纤级联模型对PMD模拟器进行了两种方式的数学建模，并基于这两种模型应用蒙特卡罗方法对PMD模拟器进行了仿真。通过比较这两种数学模型可以看出：琼斯矩阵模型比较容易理解，而邦加球模型则显的更加直观。在利用这两种模型进行模拟时，可以得到级联的段数和模拟器中可控自由度对于PMD模拟器性能的影响。该结果对于在PMD的研究中如何选取级联模拟器的参数，如何选取合适的数学模型以及合适的仿真方式具有一定的指导意义。