近年来,随着人工智能和机器学习等新技术的快速发展,传统行业与互联网的联系更加紧密,各种互联网+的新兴产业也都在蓬勃发展。随着网络业务类型和规模越来越大,每天产生的数据量在呈指数级增长,使得光通信技术也向着超高速、大容量、低时延的方向快速发展,因此高阶调制格式信号越来越成为研究的热点。但是高阶调制格式信号在携带更多信息,频谱效率更高的同时对相位噪声和幅度噪声都很敏感,因此需要在实际传输链路中加入中继装置进行高阶调制格式信号的幅度和相位再生,防止信号误码率增加甚至失真。本文对于高阶调制格式信号的幅相再生技术进行了研究并提出相应的解决方案。同时针对骨干网中需要高阶调制格式信号和本地接入网需要高噪声容限的低阶调制格式信号之间的矛盾,本文对高阶调制格式信号向低阶调制格式信号转换进行研究。主要研究内容如下:1)针对高阶调制格式信号幅相再生的问题,提出了一种基于多波干涉实现高阶调制格式信号的幅度相位同时再生。本文首先阐述了传统两波干涉再生的原理及其相位再生幅度恶化的固有缺陷,然后在两波干涉的基础上叠加新的高次谐波,以star-8QAM这种高阶调制格式信号为例,分析对比了三波干涉与两波干涉的异同。为了实现真正意义上的幅度相位同时再生的效果,本文还对三波干涉中两个谐波的实质作用进行分析,从而通过调整两个谐波之间的功率比来实现幅相同时再生。2)针对高阶调制格式信号向低阶调制格式信号的转化问题,提出了一种8PSK信号格式转换为两路PAM4信号的理论模型。本文提出的方案主要通过耦合器来实现信号与泵浦之间形成一个相位偏移,然后再将两路信号分别输入高非线性光纤中四波混频,利用相位敏感放大原理实现格式转换。在原信号频率处同时得到两路PAM4信号的同时没有经过复杂的谐波生成的过程,降低了装置的复杂度和谐波间相位锁定的难度。