基于光波时空二元性理论，研究了时间透镜和光脉冲在色散介质中传输的原理，提出了一种利用光脉冲频谱包络来传输光信号的方法：利用光脉冲的频谱包络在色散介质中保持不变的原理，在发射端用基于时间透镜的全光傅里叶逆变换器件将光脉冲的频谱包络转换到时域进行表示，从而得到新的传输符号；在接收端用基于时间透镜的全光傅里叶变换器件将原始光脉冲序列恢复。该传输系统可以消除色度色散、偏振模色散、时间抖动等线性畸变对光脉冲的影响。给出了全光傅里叶变换/逆变换器件的具体实现方法和10 Gb/s-200 km无预啁啾、无任何色散补偿的传输实验，验证了该方案的正确性与可行性，为高速光纤通信提供了一种新的方案。

研究了IP over WDM网络中IP业务流量的突发性对底层光脉冲传输的影响。突发的IP业务流量使WDM网络中传输信号的信道数目服从泊松分布,在非线性薛定谔方程(NLSE)的基础上进行IP流量分析,通过数值计算,考查了IP业务流量对四波混频(FWM)和交叉相位调制(XPM)的综合影响,得到了不同输入光功率、不同流量负荷下的眼图。结果表明,40信道的WDM网络中,当输入信号光功率大于5 dBm时,IP流量负荷的改变将会对网络性能产生剧烈的影响。同时,通过公式计算出FWM功率、比特误码率与输入光功率、流量负荷、信道间隔的关系,突出强调了不同信道分布对探测信道FWM效应的不同影响。

Experimental implementations of continuous optical time domain Fourier transformation based on time lenses and optical orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) system are carried out. Such a system is verified through 100-km transmission of 10-Gb/s non-return-to-zero (NRZ) intensity-modulated direct-detection (IM-DD) without any dispersion compensation. The system's bit error rate (BER) and power penalty are 10^-12 and 4 dBm, respectively.

采用高斯函数近似方法以及傅里叶变换法分析推导出高速光纤通信技术中所采用的差分相位调制(differential phase-shift keying,DPSK)-平衡接收机系统中的差分非线性相位噪声Δφ的精确表示,把它应用于考虑了所有对接收机误码产生影响的噪声计算公式中,最终得出了DPSK-平衡接收机误码率最终完整的数学表达式,并用VPI软件进行了仿真验证。

研究了动态密集波分复用(DWDM)光网络中直接调制-强度检测(IM-DD)系统中的交叉相位调制(XPM)和放大自发辐射(ASE)导致的动态噪声积累效应对高速光脉冲传输时的强度噪声影响, 修正目前IM-DD系统中传输代价Q参数的计算公式。通过仿真分析了动态网络环境下两种噪声积累对动态光路径接收端误码率(BER)的影响, 得出了XPM相位噪声与动态网络中光纤段长度、段数、波长信道间隔、链路ASE噪声等在内的链路参数之间的关系。对于动态光网络中链路的选择具有很好的参考价值。