模数转换技术是把模拟信号转换成数字信号的重要手段。随着现代数字处理技术的高速发展,对模数转换装置的要求越来越高。近年来,随着各种光模数转换器方案的提出,以电信号作为输入的全光模数转换器得到了飞速的发展,而以模拟光信号作为输入的全光模数转换器发展较为缓慢,但这种全光模数转换器又有着广泛的应用范围。本文主要提出了一种基于光纤非线性的全光模数转换方案,并通过系统仿真的方法对方案进行验证。此方案首先将待量化的模拟光信号和采样光脉冲耦合后并行进入N段长度不同的高非线性光纤,利用两列波长不同的光波共同在非线性光纤中传输时的交叉相位调制,再利用保偏光纤sagnac干涉仪使探测输出电信号的幅度与待量化信号强度之间形成一种周期变化的传输特性曲线,并针对这种传输特性曲线进行量化,产生差分编码。仿真以3比特系统为例,采用10Ghz的采样光脉冲,对正弦光信号得到了2.73比特的量化精度。系统采用非线性光纤实现模拟光信号对光脉冲信号的调制,与现存其它方案采用铌酸锂相位调制器相比,不仅可以提高响应速率和采样频率,而且可以实现更高的转换精度。系统产生的是差分编码,在比特位数相同的系统中,差分编码比直接编码产生的量化噪声小；换言之,与直接编码相比,差分编码可以实现更高比特精度的模数转换系统。本论文从理论和仿真实验两个方面验证了系统的可行性,并对仿真结果进行了分析。论文在最后也指出了本系统需要改善的地方,为进一步的研究提供了参考。