根据全光网交换和高速时分复用技术对时延调节的需求, 提出一种新的基于光纤非线性效应的∝型全光再生可调时延线。该时延线由小段高非线性光纤、色散补偿光纤、光纤光栅滤波器和光纤放大器等构成; 利用自相位调制、小量群速度色散效应、以及光波分裂效应获得携带近似线性时延的平坦化展宽光谱, 并在波长可调谐光纤光栅的配合下实现时延控制, 同时具有对工作波长进行适当变换的功能。单皮秒脉冲演变数值分析显示其在10 nm的波长范围内的调节量可达300 ps以上, 在40 Gbps脉冲序列仿真传输实验中Q值可达23.6。仿真实验结果表明: 设计的时延线在保证输出脉冲质量仍然良好(比特误差率(BER)10-12)的情况下获得了较大的时延调节量, 能满足全光网和高速时分复用系统的需求。

从光时延线的原理、结构和性能等方面对全光时延线的实现方法进行了详述，并认为基于波长转换和光纤色散的全光可调时延线将在全光网络中具有重要作用；之后，对光时延线在OTDM、光学测量和光交换中的应用进行了介绍，最后总结了全光时延线需要改进的几个方面。

在基于宽带CFBG色散补偿的G.652光纤中, 40Gbps NRZ码无电中继传输500km, 在误码率BER=10-10下的功率代价约为2.2dB, 积累1h的误码率为7.3×10-12。传输系统中采用的CFBG的3dB带宽约为1.2nm, 中心波长处时延纹波小于25ps, 反射谱纹波小于2dB, 差分群时延小于1ps。传输时采用低成本的温控法取代昂贵的电路评估版稳定LiNbO3调制器的直流偏置点, 实验效果显著。

通过数值仿真研究了光脉冲的初始参数波动和脉冲对的间距等因素对小色散管理强度的孤子传输演变的影响。研究发现色散管理孤子对相对于初始状态总是走离，而且走离的程度与该孤子对的间隔有关；色散管理孤子的演进对光脉冲的初始脉宽波动比对其他初始参数敏感，所以设计此类系统时应首先确定初始脉宽。

针对制作可用于40 Gb/s全光色散补偿的宽带线性啁啾光栅时出现带内群时延纹波波动较大等问题,提出了一种通过设计和改变切趾函数的参量来优化线性啁啾光栅的新方法。该方法实现简单,只需根据需要设计具有不同滚降特性的切趾函数,同时利用遗传算法来优化切趾参量,结合传输矩阵法经过200代获得了低带内时延纹波的线性啁啾光栅。数值结果验证了采取非对称分段切趾法在保持反射谱宽和平坦性的同时可以抑制带内群时延纹波的优越性。利用该方法制作了反射谱工作带宽为1.06 nm、时延纹波不超过45.60 ps、可用于大容量密集波分复用系统(DWDM)色散补偿的线性啁啾光纤光栅。

介绍了一种基于光纤光栅波长路由的全光双纤单向自愈环网，环内四节点具有16×10Gbit／s的传输能力。利用啁啾光纤光栅(CFBG)的波长可选择特性，实现了分布式的上下话路和波长选择功能，同时有效地补偿了传输色散。网络管理参照了网络管理协议(SNMP)的网络管理模型，通过对网络的重要参数进行实时监测来控制网络运行。实验结果表明，当环上任一处光缆发生故障时，通信业务能够自动恢复，恢复时间小于50ms，可实现网络的快速自愈，符合ITU－TG．841的建议规定。

全光时钟提取结构应对输入信号的恶化程度有一定的容忍度。在一种半导体光放大器(SOA)+啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)+受激布里渊散射(SBS)的方式实现非归零(NRZ)码信号的全光时钟提取结构中,半导体光放大器和啁啾光纤布拉格光栅共同作用实现了非归零码信号的时钟分量增强,基于受激布里渊散射的全光时钟提取结构提取出非归零码的光时钟信号。实验通过对不同恶化程度的非归零码信号的时钟提取比较发现,恶化信号的信噪比是影响光时钟提取的关键。输入非归零码信号的信噪比越差,光时钟信号光谱的噪声水平越高,提取出的光时钟信号的幅度越低。当时钟增强非归零码信号的时钟数据抑制比低于-10 dB时,无法实现非归零码信号的时钟提取。

An analytical expression was proposed to analyze the influence of group-delay ripple (GDR) on timing jitter induced by self-phase modulation (SPM) and intra-channel cross-phase modulation (IXPM) in pseudo-linear transmission systems when dispersion was compensated by chirped fiber Bragg grating (CFBG). Effects of ripple amplitude, period, and phase on timing jitter were discussed by theoretical and numerical analysis in detail. The results show that the influence of GDR on timing jitter changes linearly with the amplitude of GDR and whether it decreases or increases the timing jitter relies on the ripple period and ripple phase. Timing jitter induced by SPM and IXPM could be suppressed totally by adjusting the relative phase between the center frequency of the pulse and the ripples.

分别推导了相位调制系统中采用色散预补偿方式和后补偿方式下非线性相位噪声的计算公式, 基于此对这两种色散补偿方式下的相位噪声、功率容限以及最优信号峰值功率进行了详细的分析和讨论, 结果表明:采用色散预补偿方式较后补偿方式能更有效地抑制非线性相位噪声, 其对非线性相位噪声的抑制能力随着信号能量、放大自发辐射(ASE)的功率谱密度以及传输距离的增加而提高; 同时, 色散预补偿系统具有更高的功率容限; 色散的作用使系统的最优信号峰值功率增大, 最佳相移大于1 rad; 色散预补偿系统的最优信号峰值功率大于色散后补偿系统。

全部利用线性啁啾光纤布拉格光栅(CBG)作色散补偿模块,在G.652光纤上实现2500km-10Gbps的超长距离无电中继传输系统.在2060km处,功率代价~2dBm(NRZ码,BER:10-12,PRBS:1023-1);在2530km处,较大功率代价下实现无误码传输,远超过相同条件下用色散补偿光纤(DCF)作色散补偿模块的传输系统的无误码传输距离.