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：要保证光纤通信系统的稳定性和可靠性,必须实时监测高速光信号的质量。随着光纤传输速率的日益提高,传统的电子测量仪器已经不能满足带宽的要求,基于光采样的测量方法是突破电子瓶颈的有效方法。而且DPSK等新型相位调制技术在光纤通信中应用越来越广泛,但非线性光采样技术只能采样强度调制信号,不能直接采样相位调制信号。利用光采样测量技术监测DPSK光信号有两种方法：一是先将DPSK光信号解调为强度调制信号,然后再使用非线性光采样技术,通过恢复强度调制信号的眼图间接地监测DPSK光信号的质量；二是利用线性光采样技术恢复DPSK信号的相位图。本文采用第一种方法围绕基于光采样技术的高速DPSK光信号的测量进行了深入的理论研究和数值模拟,主要完成的工作有以下几点：1、概述了马赫曾德尔调制器(MZM)的结构和基本原理,阐述了利用MZM及其级联形式产生各种高速DPSK光信号的实现方案,并基于上述实现方案,用Matlab仿真出NRZ-DPSK,RZ-DPSK,CSRZ-DPSK光信号的波形。分析比较了各种DPSK光信号的性能。2、在广泛阅读国内外文献的基础上,介绍了全光采样的实现方案和基本原理。阐述了频差法采样的基本原理,分析对比了线性光采样和非线性光采样技术,介绍了同步采样,异步采样,软件同步采样的优缺点,讨论了光采样中几个关键技术：采样门,采样脉冲源,时钟恢复和时钟处理,光电探测以及数据采集。3、分析了半导体光放大器(SOA)的经典理论模型和超快动态模型,建立了半导体光放大器的分段模型,描述了基于SOA的半导体激光放大器环镜(SLALOM)光采样门的结构和工作原理,推导了SLALOM的传输函数,并在此基础模拟了SLALOM的开关窗口特性,分析了不同SOA注入电流及内部参数,不同控制光功率,不同控制光脉冲宽度对开关窗口的影响,为开关窗口的最优化提供了理论依据。4、利用马赫曾德尔延迟干涉仪(MZDI)将40Gb/s RZ-DPSK光信号解调为ASK光信号,然后基于SLALOM光采样门对ASK光信号进行了全光采样的数值模拟,恢复了伪随机序列光信号的同步光采样眼图,最后分析了采样脉冲宽度对采样结果的影响。