随着云计算、大数据等新技术的发展,人们对数据流量的需求呈现出井喷式增长,这对骨干网的传输性能提出了更高的要求。.光传输系统由于其大容量、高速率、长距离传输成为下一代宽带网络发展的主流。在超高速长距离光传输系统中,为了克服传输过程中的光纤损耗并在接收端获得足够高的光信噪比,就要求发射端入纤功率足够高,因此会进一步引起光纤的非线性效应。现有非线性效应补偿方法,不再适用于信道间隔很窄的超高速光传输系统。对于这种超密集的光传输系统,有必要对其非线性噪声作用机理进行深入研究。本文以超高速长距离光传输系统中的非线性效应作用机理为研究对象,在了解了相关技术背景和理论支持后,基于T比特级超密集波分复用系统进行了一系列仿真研究,具体的研究内容如下所述：1.首先研究了超高速长距离光传输系统相关原理,特别是非线性效应引发机理,接着进一步介绍其组成及实现方法,最后搭建了不同调制格式和编码方式的T比特级光传输仿真系统。2.超密集波分复用技术作为T比特级系统的关键技术,本文针对超密集OFDM技术以及超密集Nyquist波分复用技术进行研究,并对其产生原理和方法进行了深入的分析和研究。3.基于1.2T比特波分复用CO-OFDM系统,进行非线性噪声分布特性的研究。采用不同调制格式搭建OFDM系统,研究非线性噪声的作用机理,并分析其原因,得到可靠的创新成果。4.基于T比特级Nyquist波分复用系统,进行非线性噪声作用机理及分布特性的研究。针对非线性噪声高斯分布模型进行研究,验证其非线性噪声模型的正确性及适用范围,并对其进行纠正,进一步得出可靠的非线性噪声模型。