伴随着各类宽带业务的蓬勃发展,运营商及用户在通信容量方面的要求越来越高,目前的以10Gbit/s为主流的单通道速率已经远远不能满足用户的需求。近年来,以P2P为代表新的互联网应用的普及导致IP流量持续快速增加,以10Gbit/s为基础的现有长途WDM网络已经呈现出“力不从心”的状态,部分段落80×10Gbit/s容量已经用完,对40Gbit/sWDM系统的需求与日俱增,其应用已经被提到日程上来。2008年上半年北电网络率先推出40Gbit/s光网络传输设备以适应市场的需求,并提出有助于运营商保护现有网络投资的便捷升级方案。此后不久,华为、中兴、烽火等国内厂商也相继推出了40G商用系统。基于标准化的密集波分光收发模块也赢得了光通信业界的高度兴趣和市场的广泛接受,本文旨在开发40Gbps DPSK光收发模块,与传统的短距离40Gbps光收发模块相比,相同误码率的条件下,DPSK光收发模块具有3dB功率优势。首先,本文对高速DWDM光纤通信系统发展的现状和趋势进行了分析,并介绍了40Gbps DPSK光收发模块相关协议和模块整体框架。然后,介绍了光调制的基本概念,推导了NRZ、DPSK、DQPSK等码型的调制和解调原理,通过MATLAB仿真分析马赫贞德调制器零点漂移时对输出光功率的影响,并得出控制方案,分析当FSR=66.7GHz时,马赫贞德干涉仪加口与减口的平均光功率关系,以及50GHz的DWDM光纤通信系统中,窄带光滤波器对DPSK信号造成的强滤波畸变。最后,用实验验证了模块各部分的性能,并对全文进行了总结,提出下一步的工作计划。