本文介绍了周期极化铌酸锂(PPLN)波导在光通信系统中的应用,并讨论了PPLN波导中级联二阶非线性实现全光时域解复用的方案。综合研究了波导长度、泵浦光脉冲宽度和泵浦光脉冲偏移量这三个重要参数,以得到最大的转换效率,并同时控制串扰在给定门限以下。将泵浦光脉冲偏移量控制在一定范围内可以控制串扰,在这个范围内取定某个最优值可以提高转换效率,而由于倍频光和信号光之间的群速度失配,这个最优值一般为负值;将串扰控制在低于门限的情况下,泵浦光脉冲宽度应尽可能地取最大值,以得到最大的转换效率;将串扰控制在低于门限的情况下,波导长度同样要尽可能地取最大值,以保证走离效应得到一定的控制。本文定义了最大波导长度、最大泵浦光脉冲宽度以及最优泵浦光脉冲偏移量的概念。用数值计算方法分析了波导长度、泵浦光脉冲宽度和泵浦光脉冲偏移量这三个重要参数之间的关系,并针对从160Gb/s到10Gb/s的信号速率,解析推导了这三个参数优化值之间的关系。数值仿真计算得到的结果与理论分析的结果符合得很好。基于这些分析,对于给定波导长度和给定泵浦光脉冲宽度两种不同的情况,本文提出了一种优化方案来决定如何取定另外两种参数为最佳。应用这种方案可以得到最大转换效率,并且转换光的脉冲质量可以满足实际的需要。