随着5G时代的到来,网络数据和流量必将飞速增长,光通信网络急需提速、升级,如何实现更高的传输速率和更远的传输距离也成为了当前研究的主流方向。本文研究了光纤通信系统中的衰减、色散等原理,并对色散补偿技术进行了研究,分析了各种光学色散补偿方法和电色散补偿技术。在光学色散补偿技术中,色散补偿光纤应用最为广泛,但缺点明显,而尽管新兴的光域补偿技术也有很多,但大都还不够成熟,相比之下,电色散补偿技术则具有成本低,易于集成,可动态色散补偿,工程量小,易于改造等优点。相干光通信技术通常与电色散补偿技术密不可分,本文也对其进行了学习和研究。相干光模块性能远强于目前的普通光模块,具有广泛的应用前景,但高昂的成本导致了它在现阶段无法大规模商用。本文还对一种新近提出的准相干接收技术进行了研究,它比相干检测技术具有更简单的结构和更低的成本,获得的收益虽然不如相干检测技术,但是对比现有的直接检测技术来说提升非常明显。为探究准相干技术的实际效果,本文结合现有的光模块和准相干接收器进行了实验。实验表明,准相干接收器对因色散而劣化的光信号具有很强的处理能力,使用准相干接收器可以显著提高光模块的传输灵敏度,大大延长普通的C波段25Gbit/s光模块的传输距离;实验也发现,准相干技术还有很大的潜力,如果与电色散补偿技术相结合,模块的传输距离还能够进一步增加。最后,本文设计了一种结合电色散补偿技术和准相干技术的光模块,通过发射端设计、接收端设计和总体设计三个部分,叙述了该光模块的设计思路,并提出了基于该光模块的点对点通信系统的设想。