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随着互联网科技的飞速发展,全球通信流量需求的急剧增加,光纤通信系统作为信息通讯传输的基石,撑起了整个海量信息的时代。为了保证光纤通信系统传输的可靠性,对系统性能参数的监测和评估是非常重要的。在众多的系统性能参数之中,OSNR是最重要的参数之一。它直接反应了光信号在系统中传输受到光放大器引入的自发辐射噪声的影响水平,并且与接收机端的误码率有着直接的关系。因此探究光纤通信系统中有效的OSNR监测技术成为了一个重要的研究方向。传统的OSNR监测技术采用的是带外的线性插值技术。为了合理的利用光波带宽的频谱资源,提高频谱的利用率,使得不同频率的信道间间隔减小,带外的OSNR监测技术不再适用;带内的监测技术才得以发展,例如:基于偏振分析技术、基于延时干涉技术以及基于高阶统计矩法等,这些带内的OSNR监测技术都没有考虑光纤的非线性效应。当光纤链路的传输距离增大时,需要更高的入射光功率,此时光纤的非线性效应对光信号影响变得不可忽视,使得光信号幅度和相位信息都产生了畸变,系统的OSNR会受到光纤非线性幅度噪声的影响,因此研究出一种适用于光纤非线性下的OSNR监测技术是当前最重要的研究方向之一。本文围绕相干光通信系统中光纤非线性影响下的OSNR监测技术进行研究。其中,重点研究了 PM-QPSK和Nyquist-WDM系统中非线性影响下的OSNR监测技术,并与传统的高阶统计矩法进行了比较与分析,主要完成工作和创新点如下:(1)研究了 112Gb/s的PM-QPSK相干光通信系统在光纤非线性影响下的OSNR监测技术,并提出了一种基于信号互相关函数的OSNR监测方案,实现了小于1dB的监测误差;(2)研究了 Nyquist-WDM系统中在光纤非线性影响下的OSNR监测技术,并提出了一种基于信号相关函数的OSNR监测方案,并与传统的高阶统计矩法进行了比较,大大降低了监测误差,使得监测范围更广。