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随着互联网技术的飞速发展,数字信号的业务需求和传输带宽迅猛增长。作为全球信息传输的主要途径,光信号传输网络的速率与容量代表了全球信息传输网络的重要能力。近几年来,使用双偏振——正交相移键控(Dual Polarization Quadrature Phase Keying,DP-QPSK)调制的100Gbit/s光信号已经在全球骨干光网络尤其是长距离传输中逐渐普及。为了研究这种调制光信号的产生过程,探寻在光信号传输网络中发送光信号质量的提高方法,以及为今后的光信号输出提供基准。本文对光网络中信号的产生方式展开研究,设计并实现了单波速率为100Gbit/s的DP-QPSK调制的光信号源,针对影响信号源性能的关键参数提出了相应的优化方案,并且在相关硬件平台中实现。本课题所完成的具体工作包括:(1)对DP-QPSK调制光信号在传输过程中的物理损伤进行研究,并讨论了其传输容限问题。研究了当今光传输信号中几种重要的调制格式,以及针对高速光信号的低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)编码技术,着重分析了马赫曾德调制器的应用特性及其在使用中引起的调制失真问题。(2)针对光信号调制过程中可能发生的畸变进行研究,提出了利用时间分辨误差矢量幅度(Error Vector Magnitude,EVM)的方法评价光信号调制后的质量。从马赫曾德调制器的驱动信号失真与调制器偏置点漂移两个方面进行分析,讨论了实际调制过程中影响光信号输出质量的关键因素,通过给出对应的自适应反馈调节方案,设计了抑制光信号调制失真的智能补偿算法。(3)针对100Gbit/s速率的DP-QPSK调制光信号发射硬件平台实际工作中的稳定性需求,对大功耗情况下平台上工作电源的稳定性和输出纹波进行分析,提出了对硬件平台上分配的电源网络阻抗的有效匹配方案。(4)设计并实现了100Gbit/s速率的DP-QPSK调制光信号发射硬件平台,包括对集成调谐激光组件(Integrable Tunable Laser Assembly,ITLA)、马赫曾德调制器(Mach-Zehnder Modulator,MZM)等相关平台上器件的动态控制算法,给出了由客户侧信息源转换为光信号调制器的驱动信号源的处理流程。通过软件仿真和硬件平台测试,所设计的100Gbit/s速率的DP-QPSK调制光信号发射硬件平台能够满足高速率、长距离光信息传输功能。