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光纤通信因其具备衰减和损耗小、频带宽、不易受电磁干扰和极高的安全性等优点成为了如今通信骨干网及接入网的核心方式。随着5G和云接入等技术的逐步商用,迫切需要进一步大幅度提高光纤传输系统的容量以满足经济社会快速发展的需求。采用全光正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing—OFDM)和高阶正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation—QAM)等方式可以有效提升系统的频谱效率(Spectral Efficiency—SE)和传输容量,是当前光通信技术的一个重要热点研究领域。最近的研究结果表明,根据光纤信道的特点,通过适当的星座成形技术可以使QAM光纤系统的传输容量进一步逼近其香农极限,具有十分重要的研究价值和现实意义。本文在充分考虑了光纤非线性效应的基础上,研究了星座成形技术对全光OFDM系统的影响。首先利用对称分布傅里叶方法对非线性情况下的全光OFDM系统进行了仿真研究,对比了概率成形前后的全光OFDM系统在受到不同非线性效应以及经过不同长度光纤传输后的性能。在此基础上,将概率成形技术与几何成形技术相结合,使用成对优化(Pairwise Optimization—PO)算法得到了一个全新的星座成形方案。论文所完成的主要工作如下:1.论述了光纤非线性光学效应、高阶正交幅度调制(QAM)和星座成形技术的基本机理及其对光通信系统的重要影响和作用。2.建立了基于迭代对称分步傅里叶方法的光纤非线性信号传输和全光OFDM系统数值仿真程序。在此基础上,阐述了产生高阶概率成形QAM信号的方式,并在系统中应用得到的经过概率成形后的高阶QAM信号,对比标准的QAM信号,证实了概率成形的确能起到缓解非线性效应的作用。3.针对使用密集正交子载波的全光OFDM系统,提出了基于几何和概率成形32QAM星座设计方案。仿真研究了几何和概率混合成形32QAM全光OFDM系统在受到非线性效应后的传输性能。经过仿真后,研究结果表明,设计的新型几何概率混合成形32QAM星座相较于传统32QAM以及单纯进行几何成形或者概率成形32QAM信号来说,都具有明显的性能提升,证明了能实现传输容量的提升。