为了解决超长跨距光纤传输的损耗测量的问题，提出一种新型基于数字线性调频-光时域反射(DLFM-OTDR)的测量方法,该方法能解决最大测量距离和空间分辨率之间的矛盾。DLFM-OTDR在发射端和接收端分别采用直接调制和直接检测，结构简单，不需要额外的光学器件，并且引入短时分数阶傅里叶变换(STFrFT)进行信号处理和噪声滤波。使用DLFM-OTDR开发板在实际光纤传输链路中进行了实验测试，以光纤链路长度为2×150 km的测量结果为例进行了分析，实验结果表明:DLFM-OTDR特别适合在单跨段很长的情况下，实现超长光纤链路的监测。

搭建一个双向拉曼放大超长跨距光纤传输系统，在接收端采用非线性补偿算法来补偿因传输距离长和入纤光功率高所带来的光纤非线性效应,并通过实验成功实现了10 Gbaud/s 16正交幅度调制(QAM)信号的传输，传输距离为300 km。仿真和实验结果表明，通过采用非线性补偿算法，接收端信号的性能相比未使用非线性补偿算法时提高了2 dB。证明了非线性补偿技术在超长跨距光纤传输系统中是非常有效且必要的。

提出了一种应用于双向拉曼放大超长单跨距光纤传输系统的低复杂度数字背向传输算法，该算法基于在接收端电域中反向求解薛定谔方程，可以在补偿光纤传输系统中色散的同时抑制非线性效应；基于双向拉曼放大系统对算法的功率曲线等进行了优化设计，降低了算法的复杂度；搭建了一个10 Gbaud/s 正交相移键控调制的双向拉曼传输实验系统，传输距离为320 km。实验结果表明，优化后的数字背向传输算法的性能较传统算法提升了0.7～1 dB。

为了研究大容量超长跨距无中继光传输技术,采用超低损耗光纤作为传输介质,使用EFEC(增强型前向纠错)技术、Hybrid(混合)光放大器及前置旁路ROPA(远程光泵浦放大器)技术,首次实现了40×10 Gbit/s OTN(光传送网)系统286 km无中继超长跨距传输,系统连续运行24 h无误码.该应用成果为衡量超长跨距大容量光纤传输ROPA系统的性能指标和应用标准等提供了依据.

提出了一种全新的MR-BPSK(受控旋转二进制相移键控)方法.通过预定义的二进制序列,将BPSK(二进制相移键控)信号随机进行0°或者90°旋转,所得到的伪QPSK(四相相移键控)信号能够通过传统CMA(恒模算法)进行恢复.采用上述方法,成功实现了2 Gbit/s速率、440 km的无中继传输.

对DP-QPSK(偏振复用正交相移键控)调制和相干接收技术在低速系统中的应用进行了研究, 实现了2.67 Gbit/s速率的实时传输。实验结果表明, DP-QPSK调制和相干接收技术对无中继ULH(超长跨距)光传输系统的OSNR(光信噪比)容限有优化作用。

远程抽运光放大技术已广泛应用于超长跨距光传输系统。在介绍超长跨距光传输系统远程抽运光放大技术的设计方案基础上, 得出了远程增益单元的增益和噪声指数与远程抽运光放大系统输出光信噪比的关系。从选择掺铒光纤、采用反射镜和设计隔离器位置等三方面对远程增益单元(RGU)的结构设计进行了理论分析和实验研究，比较了不同方案下的远程增益单元的增益与噪声指数，通过优化光路设计，提出了不同抽运功率和信号光功率条件下的最佳远程增益单元光路结构。结果表明，选用低浓度的HE980掺铒光纤、采用高反射率和低插损的反射镜及设计合适的光隔离器位置，远程增益单元的增益和噪声指数能得到明显的改善。

A novel structure for ultra long span optical transmission systems is proposed. In the scheme, the inverse fast Fourier trans form (IFFT) is used as a way of inverse multiplexing. A 40-Gb/s (total effective capacity) system based on the proposed scheme is simulated to evaluate its performance without consideration for dispersion compensation. Simulation results indicate that the proposed system can tolerate distortion caused by chromatic dispersion effectively after long distance transmission.