人们对信息量的巨大需求刺激了光纤通信的飞速发展，如何充分利用光纤的带宽资源就成为目前世界各国研究机构的共同努力目标。由于电子迁移率的限制，采用传统的时分复用技术很难突破40Gbit/s的最高速率。如何克服电子瓶颈，提高光纤的传输容量，人们将目光从电复用转移到光复用。目前光复用采用两种技术。一种是光波分复用（WDM）技术，一种是光时分复用（OTDM）技术。 尽管OTDM技术还不时分成熟，构成OTDM系统的许多关键器件还处于实验室研究阶段，但该技术正成为世界范围内的研究热点。近年来，OTDM从器件、系统、网络诸方面正以惊人的速度向前发展，并逐步向实用化迈进。 通过对复用技术的研究，本文提出了利用光纤耦合器将一路随机信号分成两路并通过控制耦合器的光纤分支长度差，使两路光信号之间产生时延差，从而将一路光信号插入另一路光信号中实现光信号的复用。实验中我们实现了4×2.5Gbit/s的光信号复用。利用光纤耦合器环状连接法同样可以实现光信号的复用，这种方法对耦合器需求少且性能要求不高，复用信号的幅度调节方便及整个器件的插入损耗小更适合未来的高速全光通信的信号源要求。实验中仅给出了2×2.5Gbit/s的光信号复用。本文依据自相位调制效应和群速度效应对光时分复用系统中光脉冲的波形和啁啾特性进行了分析。推导出啁啾随距离和时间的变化公式，并对其进行了模拟。根据理论分析，我们基于FRHSG方法对光时分复用信号的波形和啁啾进行了测量，实验中分别测得了复用前DFB激光器光脉冲的干涉自相关函数和电场自相关函数及经过时分复用系统且传输1km距离后光脉冲的干涉和电场自相关函数。实验结果表明复用并传输后脉冲展宽2.8ps，啁啾增大约10GHz，与理论分析相符。本文第五章对电吸收调制器（EAM）和级联电吸收调制器（Tandem EAM）<WP=67>产生超短光脉冲进行了模拟。利用测量的EAM吸收特性，给出了基于单个EAM和级联EAM产生超短光脉冲的数值模型，推导出输出光脉冲的脉冲宽度与消光比的计算公式，分析了脉宽与消光比随调制条件的变化规率。对于单EAM形式的装置数值模拟中我们获得了最小脉宽为59.78ps、消光比大于20dB的脉冲序列，满足10Gbit/s的OTDM系统光源应用。对于级联EAM形式的装置，模拟中，我们得到了小于15ps的超短光脉冲，消光比较单EAM装置有较大的提高。完全可以满足20G的OTDM系统光源需要。另外，通过调节两个EAM之间的相位差，可以改变输出脉冲的宽度，为系统应用带来了灵活性。