当今,光孤子通信技术是一种非线性全光长距离通信,它是利用强脉冲在光纤中产生的非线性压缩来补偿脉冲的色散展宽,是实现孤子脉冲高速长距离通信的理想方案。然而随着通信系统速率逐渐提高,孤子通信面临了新的挑战,当孤子速率达到几十Gb/s到Tb/s,孤子脉冲脉宽达到短皮秒或飞秒级时,系统受到高阶效应以及孤子互作用导致的拉曼自频移等因素的影响,高速孤子通信面临巨大的发展障碍。另外在光时分复用(OTDM)、波分复用(WDM)系统中,引起研究者注意的因素是那些在低速系统中可被忽略而在高速系统中影响尤为明显的。本文对影响超高速光通信系统的因素进行了分析和研究,并设计一些方案来抑制这些不利因素。首先,从WDM系统出发,通过阅读相关的文献从理论上了解高速WDM系统在传输过程中有哪些不利的因素,总结出了信号的衰减、色散以及非线性效应等各种因素是高速WDM孤子通信系统发展所面临的诸多难题。在多通道WDM系统中,利用变分法分析了NSL(非线性薛定愕方程),将三阶色散、自陡峭、自频移以及孤子间互作用等因素考虑在系统内,揭示了短皮秒和飞秒孤子脉冲传输演化规律；提出用中心频率上偏移导频滤波和时域调制器的复合控制方法,有效地抑制了ASE及各种高阶效应和孤子互作用产生的系统定时抖动,能彻底消除由受激喇曼散射引起的孤子自频移(SSFS),稳定了孤子中心频率,并抑制了定时抖动的增长。在理论方面,对WDM多信道的碰撞过程、控制手段、数学模型进行了分析。在数值模拟方面,研究了超高速长距离光孤子系统中调制器参数和滤波器参数与系统的稳定性关系,得出了系统稳定条件。在SSFS条件下,采用时频复合控制,实现160Gbit/s光孤子零频移稳定传输是可行的。