提出了一种用于马赫-曾德尔结构（MZ）硅光调制器无抖动的正交（Quad）和最小（Null）偏置点锁定方案。该方案采用了一对差分的光电探测器（MPD）［与输出同向（inphase）的MPD和与输出相差180°（outerphase）的MPD］作为闭环控制信号反馈元件，将这一对差分MPD电流的比值记为归一化光电流，并基于该归一化光电流分别构造了相位偏置在90°的Quad点和180°的Null点的误差函数。对于Quad点锁定，误差函数为归一化比值光电流和差分MPD响应度比值的差值。对于Null点锁定，误差函数为归一化比值光电流相对于热光相移器热功率偏置点的一阶导数，并可通过二阶导数正负号来判定偏置功率的调节方向。从MZ硅光调制器的理论模型出发推导了算法的理论公式，并通过仿真对所提算法进行了验证，验证结果与数学推导公式的结论一致。最后，搭建了53 GBaud四电平脉冲幅度调制（PAM4）测试平台和53 GBaud 二进制相移键控（BPSK）仿真平台验证了所提算法对MZ硅光调制器Quad点和Null点的锁定精度。

为将400 Gbit/s高速率应用于超长站距无中继光传输系统, 首先对400 Gbit/s双偏振-四进制正交幅度调制(DP-16QAM)及400 Gbit/s双偏振-八进制正交幅度调制(DP-64QAM)两种高阶调制码型及其对应的光信噪比(OSNR)要求进行了研究, 然后通过实验研究了两种码型背靠背OSNR的要求及入纤光功率与误码率的关系, 最后搭建了具有前后向拉曼放大器的400 Gbit/s超长距光传输链路, 通过实验测试了两种码型对应的最远单跨传输距离。实验结果表明, 400 Gbit/s DP-16QAM在G.652光纤上利用双向拉曼光放大器最远可以传输286 km, 对于电力长跨距来说基本满足了大部分的应用场合。

为了对西藏人烟稀少地区和单跨段传输距离很长的光纤链路进行检测，文章提出一种用于提高线性调频（LFM）光时域反射仪（OTDR）空间分辨率和测量距离的方法。该方法通过产生一个调频范围为200 MHz、脉冲宽度为20 μs的强度调制模拟LFM信号来实现高的空间分辨率和大的探测距离。使用该方法在西藏地区的实际光纤传输链路中进行了实验测试，实验结果表明，该方法能够在长度为240 km的光纤链路上实现0.000 53 km的空间分辨率，与相同测量参数的单脉冲OTDR相比，动态范围提高了8.5 dB。

针对现有的光时域反射仪(OTDR)在监测带有掺铒光纤放大器(EDFA)的长途多跨段光纤链路时, 为克服EDFA增益的波动需增加一个额外的补光来保持功率稳定的问题, 文章基于线性调频OTDR提出了一种无需补光穿越EDFA的长途多跨段光纤监测技术。该技术利用线性调频准连续光作为探测光, 可以避免EDFA增益的波动。同时通过分数域傅里叶滤波来去除级联EDFA累积的自发辐射白噪声, 从而提高接收信号的信噪比。实验结果表明, 该技术能够准确地测出中长途多跨段光纤链路中EDFA和连接点处的反射事件。

文章提出了一种新的应用于高速光纤通信系统接收端的数字背向传输（DBP）算法的步长变换选择方法。通过采用斜线方法对光纤非线性系数的指数形式曲线进行近似，找出使斜线的斜率与原曲线各点斜率差值最小情况下的步长，再用于变步长DBP算法中对光纤传输中的非线性损伤进行补偿。在3 200 km单信道25 Gbaud光纤传输系统中对所提步长选择方案进行了仿真。结果表明，在相同系统中，与其他步长选择方法相比，在最佳入纤功率时所提步长选择方案的Q值提升了0.5 dB；当入纤功率越大、非线性效应越强时，所提方法对于光纤传输非线性损伤的补偿能力更好，而算法复杂度没有改变。

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。

为了解决随路遥泵系统采用传统二阶泵浦方式时出现自激的问题,提出了基于滤波隔离技术的降低多径干扰方案和基于混合型光纤技术的降低非线性系数方案.滤波隔离技术通过将滤波隔离单元放置于光纤线路中来有效改善多径干扰现象;混合型光纤技术通过采用大的有效面积光纤和普通光纤混合结构降低非线性效应.理论分析表明减少泵浦光的多次反射可减弱多径干涉;增加光纤有效面积可以降低非线性系数.实验结果表明：采用由波分复用器和隔离器组成的滤波隔离单元,进入远程增益单元的泵浦功率可提高1.2 dB;采用20 km EX2000和80 km G.652混合型光纤结构,进入远程增益单元的泵浦功率可提高1 dB.该研究对降低自激影响的随路二阶泵浦的研制和应用具有一定意义.

为了解决光电检测系统检测微弱光信号时的噪声问题，通过建立等效电路模型，推导出了光电检测电路输出信噪比公式并分析了影响系统噪声性能的关键因素。设计了一种可探测微弱光信号、具有宽动态范围和自动换档功能的光电检测系统。实验结果表明，该系统可对微弱光信号进行精确探测。

无源光网络(PON)是一种点到多点的光接入技术，采用传统的光时域反射仪(OTDR)技术对PON的各分支光路进行监测出现了技术瓶颈。针对这一问题，文章分析了现有几种解决方案的不足之处，在此基础上，提出了一种以光供能方式驱动光开关测试的新方案，并详细描述了该方案的实现过程。

无源光网络(PON)系统普遍采用点到多点的树形拓扑结构, 它的主干光纤的生存性问题关系到整个PON系统的可靠性, 因此对主干光纤进行保护是非常必要的。文章介绍一种低成本并可自动切换的PON系统主干光线路保护装置(OLP-P), 并用两个实验来验证OLP-P的自动倒换功能和倒换时间以及在PON系统中的自动倒换功能和倒换恢复时间。