随着互联网业务的广泛普及,全球数据流量需求呈爆发式增长,使得单模光纤通信系统容量越来越趋近非线性香农极限。基于少模光纤的模分复用技术利用少模光纤中相互正交的模式作为独立信道进行信息传输,从而成倍提升光纤系统容量。然而,在实际的少模光纤中存在着模式耦合、差分模群时延和模式相关损耗等特有损伤,这些特有损伤使信号在模分复用系统中的传输存在着信道串扰和码间干扰,严重影响模分复用系统性能。其中,模式耦合和差分模群时延可以通过传统的信号均衡技术实现损伤补偿。然而,模式相关损耗将直接劣化信道矩阵的正交性,特别是在长距离模分复用系统中,模式相关损耗较大,造成信道矩阵正交性严重劣化。此时,传统均衡技术的损伤补偿效果急剧下降,限制系统的传输容量和传输距离。因此,寻求一种新的信号均衡技术实现模式相关损耗存在条件下模分复用系统的损伤补偿,是实现长距离光纤系统传输的关键问题之一。围绕上述问题,本文首先综合考虑少模光纤中的特有损伤,搭建少模光纤模分复用仿真系统。随后,探究模式相关损耗的损伤特性,分析模式相关损耗对传输矩阵正交性的影响,验证传统的信号均衡算法难以实现模式相关损耗存在条件下模分复用系统的信号损伤补偿。最后,提出了基于格基规约的模式相关损耗存在条件下模分复用系统信号均衡技术,用于实现信号的损伤补偿,取得了较好的效果。本文的具体工作如下:首先,对少模光纤的基本概念进行介绍,验证了少模光纤模式的正交性,探究了少模光纤中的主要传输损伤的产生机理以及对传输信号的影响,包括:模式耦合、差分模群时延和模式相关损耗。其次,根据矩阵传输模型,对模分复用仿真系统进行建模。在此基础上,通过VPI仿真平台,联合Matlab编程软件,搭建6×6双偏振模分复用仿真系统。通过估计信道脉冲冲激响应,验证仿真系统的正确性。再次,对模式相关损耗的损伤特性进行分析,验证模式相关损耗的大小随耦合强度和传输距离的变化关系。研究了频域最小均方算法、频域多模盲均衡算法和最小均方误差算法对模式相关损耗存在条件下模分复用系统的信号损伤补偿能力,对比了三者均衡后输出信号的误码性能随模式相关损耗的变化情况。仿真结果表明,随着传输距离的增加,模式相关损耗不断增大,此时传统信号均衡算法难以实现模分复用系统的信号损伤补偿。最后,提出了基于格基规约的模式相关损耗存在条件下模分复用系统信号均衡技术。对格基规约和基于格基规约的信号均衡算法的原理进行介绍,通过仿真对该算法性能进行验证,对比了格基规约前后信道矩阵的条件数,验证了格基规约对信道矩阵正交性的规约能力。在系统传输距离变化的情况下,研究了基于格基规约的信号均衡算法的解复用性能,证明了该算法可以有效实现模式相关损耗存在条件下的信号损伤补偿,且算法复杂度低,易于实现。