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作为一种多载波通信技术,正交频分复用(OFDM)技术对比于单载波通信技术的频谱利用率有很明显的提高。光纤通信技术则是一种在通信容量方面具有显著优势的技术。光正交频分复用系统则是结合了光纤通信和OFDM技术两者的优点,因此,光正交频分复用技术在大容量传输领域受到广泛关注。基于偏振复用结构的高速光正交频分复用系统是实现单通道100Gbit/s乃至更高速率通信系统的重要技术方案之一。相干接收技术可以大幅提高接收机的灵敏度,因此结合了相干接收技术的光相干正交频分复用系统在长途传输系统研究中更受关注。而光OFDM发射机与接收机的设计正是光正交频分复用系统得以实现的关键。本文从OFDM技术的基本原理出发,研究了光OFDM发射机与接收机的设计技术。通过搭建基于VPI和MATLAB的仿真平台,研究了光OFDM系统的性能。主要内容为:1.完成了相干光OFDM系统仿真平台的搭建,研究了112Gbit/s的相干光OFDM发射机与接收机结构与参数设计。对搭建的仿真平台的正确性进行了仿真验证,仿真结果表明系统的理论Q值与仿真Q值变化趋势一致。最后对搭建的112Gbit/s系统进行了性能仿真测试。2.研究了激光器谱线宽度对系统性能的影响,研究表明激光器线宽从20kHz提高到600kHz的过程中,误码率指标增加了3倍,从100kHz提高到600kHz则增加了1.45倍,而Q因子则变化不大,可见光谱宽度对通信的可靠性影响很大。3.研究了循环前缀对系统性能的影响,研究表明不使用循环前缀时性能最差,而CP取得1/8时整体性能最优。讨论表明CP取得1/8是一个对性能最有利的合理CP长度。入纤光功率及非线性效应对系统性能的影响研究结果显示:在入射光功率较低时,放大器噪声造成的信号损伤起主要作用;入射光功率较高时,非线性效应造成的损伤增加较为明显。4.研究了调制格式对系统性能的影响,研究表明在m增加的过程中其最小欧式距离会减少因而造成系统具有更小的噪声容限,m值越大则系统误码率指标越差。在m取值的选择上要考虑频带利用率,中继距离,误码率指标,设备的复杂度,对不同因素要综合考虑。相干光OFDM系统的抗色散性能仿真结果表明,在无光路色散补偿的情况下,相干光OFDM系统具有较好的抗色散性能。