随着网络高清电视、视频点播、IPTV等新型多媒体技术的普及,网络流量和网络带宽的需求日益增长,100G DP-QPSK相干光通信系统正在大规模的商用。为了使100G DP-QPSK光信号相干检测能够更好地应用到光通信系统中,能更大程度上增大网络通信能力,本文对100G DP-QPSK光信号相干检测的基本原理进行了研究,详细分析了影响相干光接收性能的关键环节和因素,并着重对其中的高精度时钟技术和高速ADC校准算法进行了研究,最后在硬件平台上完成了测试。本文的主要研究内容包括:(1)研究了光信号相干检测的基本原理,论证了高精度时钟技术和超高速ADC技术对于100G DP-QPSK光信号相干检测的重要性,并重点研究了高精度时钟技术和超高速ADC技术,为高精度时钟方案的设计以及超高速ADC校准算法的研究打下良好基础。(2)在分析100G DP-QPSK光信号相干检测平台中时钟需求的基础上,针对超高速ADC的参考时钟,分析比较了三种高精度时钟方案的仿真及测试结果,确定基于自适应闭环控制的时钟方案具有精度高、实现简单的特点,运用此方案解决了超高速ADC参考时钟的问题。(3)对时间交织ADC的三种失配效应(失调失配、增益失配、时间失配)建立数学模型,分析了这三类失配效应的来源和特征,研究了每种失配效应对应的校准原理,提出了针对本课题中64G ADC的校准算法,最后进行了实际的校准测试,达到了预期的效果。(4)在100G DP-QPSK光信号相干检测硬件平台上,设计并实现了该硬件平台的控制软件。采用近端回环、远端回环以及光信号接入等测试方案对该平台的软硬件功能和性能进行测试,结果表明100G DP-QPSK光信号相干检测平台的硬软件功能和性能都满足了要求。