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在人类社会向信息化迈进的过程中,人们对通信容量和通信带宽的需求日益增长,这使新型光调制格式越发受到关注,并迅速在光通信中扮演重要角色。如何将系统误码率限制在一定范围内,确保光信号长距离、高速率和大容量地可靠传输,是光通信技术领域一直以来追求的目标。本文从光耦合的原理入手,分析了光耦合、调制和解调各个关键器件的工作原理,针对光信号的振幅、频率、相位和偏振4种格式的调制特点,创新性地开展了CSRZ-FSK-16QAM-APol新型调制格式的理论和仿真研究。并将该格式的光信号在所建立的标量和矢量光纤信道模型中进行传输,就光纤信道的色散和非线性效应等对该信号的影响进行了进行了分析。主要内容包括以下几个部分：1.在广泛阅读国内外光通信研究领域相关文献的基础上,对光的调制、解调和光纤信道特性的研究现状、重点和热点进行了分析；就光的调制、解调和光纤信道进行了MATLAB/Simulink仿真研究。2.从光的耦合原理入手,分析了光纤耦合器、相位调制器、马赫曾德尔调制器、IQ调制器、90°混频器,偏振分集接收器和光电平衡检测器等光通信关键器件的工作原理,详细描述了各器件在光通信系统中的特点。3.通过深入研究CSRZ-FSK、星形16QAM和APol调制格式产生的原理,建立了CSRZ-FSK、星形16QAM和APol调制格式的数学模型,综合ASK、 FSK、 PSK和APol调制技术,从原理上创新性地提出并建立了CSRZ-FSK-16QAM-APol新型调制格式的发射机模型。4.采用分段分步傅立叶(SSFM)数值方法求解非线性薛定谔方程(NLSE),对光纤信道的传输损耗、色度色散、偏振模色散和非线性效应等特性进行了数学描述；通过MATLAB m语言编程和Simulink仿真,建立了基于数学描述的标量和矢量形式的光纤信道仿真模型。5.通过分析APol、星形16QAM和CSRZ-FSK信号解调原理,从90°混频器、偏振分集接收器和光电平衡检测器的原理年入手,详细描述了经过接收机解调还原基带信号的整个过程。6.通过仿真CSRZ-FSK-16QAM-APol新型调制格式光信号的产生、通过标量和矢量光纤信道和接收解调整个过程,得到该光纤通信系统各关键点上的信号波形和星座图,以及信号传输的误比特率(BER)等,并以此为依据深入分析CSRZ-FSK-16QAM-APol新型调制格式光信号的各种性能,对该新型调制格式信号的传输质量和传输效能进行了评估。7.结果表明,CSRZ-FSK-16QAM-APol新型调制格式信号提高了对光纤信道色散和非线性效应的容忍度,提高了系统的频带利用率、传输速率和传输容量,并且使得原本单一调制实现起来非常困难的技术得到了良好的优势互补,产生出1+1>2的独特效果。