DPSK调制格式和色散管理孤子（DMS）传输方案相结合的新的传输机制能抵制非线性损伤，降低孤子互作用和ASE噪声的影响，特别适合DWDM高速长距离非线性全光通信，并且具有广阔的应用前景。然而，当皮秒（ps）甚至飞秒（fs）量级的超短孤子脉冲在周期性集总放大的DWDM系统中传输时，高阶色散和高阶非线性光学效应将不可忽略，另外，EDFA级联产生的ASE噪声积累以及孤子互作用的加剧将导致系统传输性能的进一步恶化。因此，必须对上述多种扰动因素进行控制，保证DPSK色散管理孤子的稳定传输。首先，本文以回顾高速光纤通信的发展及关键技术为切入点，介绍了课题的研究背景，比较和评论了目前国内外关于本课题的研究现状。其次，从光孤子的非线性传播方程入手，介绍了色散管理孤子的概念和特点，详细讨论了DPSK色散管理孤子技术，重点阐述了DPSK色散管理孤子的传输演化模型。再次，由扰动非线性薛定谔方程导出了扰动条件下DPSK色散管理孤子各特征参数传输演化的通用方程组，采用变分法解析了同时存在光纤损耗、高阶效应、ASE噪声和孤子互作用等多种扰动因素的DPSK色散管理孤子系统的传输特性，在频域滤波控制方案下，导出了DWDM系统DPSK色散管理孤子特征参数随归一化传输距离演化的动力学方程组，并对其进行了理论分析。最后，对40Gb/s密集波分复用DPSK色散管理孤子传输系统的结构和参数进行了设计，对系统的传输性能进行了数值模拟，其仿真结果与理论分析一致，并通过Optisystem软件作进一步仿真，论证了变分法解析结果的正确性及该系统稳定传输的可行性。