随着Internet的持续发展和不断渗透,市场对通信系统带宽和速度的需求从未停下脚步。由于在光标记交换领域中使用最广泛、前景最广阔的通用多协议标记交换(GMPLS)技术不断应用到光通信领域,采用光电混合结构并能有效降低电子器件制约、以光分组交换技术光包结构为基础的光标记交换(OLS)技术,已逐渐取代光分组交换技术(OPS)成为下一代光传输网和光交换网的发展方向。正交调制光标记交换技术具有仅需要一个激光器就可以将标记和净荷信号进行调制,标记和净荷的处理机制简单,对同步的要求低,可提供不同等级的服务等优点,已成为光标记交换系统中常用的技术。　　 受电子器件的制约,正交光标记交换系统的标记传输速率一般为几百Mb/s,净荷速率最多能达到40Gb/s～100Gb/s。如果不借助其它的技术,还不能使正交光标记交换系统实现单信道Tb/s的信息传输。因此,在深入研究国内外文献的基础上,提出将正交光标记交换系统与光时分复用(OTDM)和偏振复用技术结合,实现了单信道Tb/s、传输距离为120kmSMF+DCF的正交光标记交换系统。　　 论文主要完成的工作和创新之处是:　　 (1)深入分析研究了正交光标记交换系统的结构和工作原理、光时分复用技术和偏振复用技术,并对光标记交换技术常采用的调制方式进行分析。通过比较目前常采用的六种正交光标记交换系统,得出ASK/DQPSK正交光标记交换系统在标记/净荷速率、接收灵敏度、抗噪性能与传输代价等方面表现出了最佳性能,因此ASK/DQPSK是目前最适用于高速光标记交换系统的正交调制方式。　　 (2)提出将正交光标记交换系统与光时分复用和偏振复用技术结合,设计并实现了单信道Tb/s正交光标记交换系统,并对设计的系统进行可行性分析。正交光标记交换系统使用半导体锁模激光器产生超短光脉冲将载荷和标记信号调制到同一载波上进行传输,经过光时分复用和偏振复用后得到Tb/s的正交调制光包。由接收端的误码率可知,所设计的单信道Tb/s正交光标记交换系统的传输性能良好。　　 (3)对所设计系统的传输性能进行仿真分析。在传输距离为120km的系统中,就马赫-增德调制器的消光比、激光器线宽、发射机光功率、色散和色散补偿方案对传输性能的影响进行仿真,并得出马赫-增德调制器的消光比为50dB,激光器线宽为10MHz,发射机光功率为100mW和采用后向补偿方案时的系统性能达到最优。　　 (4)为尽可能实现系统长距离的传输,对所设计系统的最大无中继传输距离进行仿真研究。得出在保证系统载荷信号接收误码率小于等于10-9的前提下,无色散补偿时系统的最大无中继传输距离为22.4km,加入色散补偿光纤后系统的最大无中继距离能达到154.6km。