随着信息社会的不断发展,人们对信息服务的需求与日俱增。虽然干线光纤通信系统的传输容量有了一定程度的增长,但是现有的网络技术还是无法满足实际需要。而密集波分复用(DWDM:Dense Wavelenghs Division Multiplexing)技术和光时分复用(OTDM:Optical Time Division Multiplexing)技术的应用,将为未来大容量传输和组网提供了技术可能。本文对DWDM和OTDM传输系统进行了仿真分析和实验研究。应用Optisystem软件仿真,对160Gbit/s不同传输码型进行了对比分析研究。重点研究OTDM系统RZ码和DWDM系统NRZ码条件下,光纤损耗、色散和非线性之间的制约关系;同时研究光源、光放大器、光探测器和滤波器各参数对系统传输性能的影响,得到了若干有意义的结果。在此基础上,对OTDM系统进行部分实验研究,包括超短脉冲光源的测试、利用可调光时延线进行光时分复用制作的可行性实验、光时延线型光时分复用制作精度分析;解复用技术和光时钟提取的方案研究。基于OTDM的光网络技术,对单跳网络和多跳网络进行了网络结构的设计、性能分析及试验研究。设计环型结构的广播式网络,应用排队论对无限光缓存和有限光缓存下的网络时延和丢包率进行仿真分析;在无缓存下的光分组交换网中,交换机节点采用偏射路由算法设计,仿真分析了交换节点的时延、网络负载、网络的节点数、平均跳转次数及吞吐量之间的关系;对5Gbit/s(2×2.5Gbit/s)的OTDM光网络进行了一泵多纤(两纤)、自愈和初步的上下话路实验。